补充资料：铸铁石墨化机理

铸铁石墨化机理
mechanism of graphitization cast iron

　　zhutle shimohua Jill铸铁石墨化机理(meehanism。f graphitiza-tion cast iron)铸铁在凝固过程中石墨析出的机制。由于铸铁是一种含碳较高的铁碳合金，其中的碳能以石墨或渗碳体两种独立形式存在，因而其结晶过程按铸铁双重相图进行。 碳存在形式(l)以溶解状态存在。碳能有限溶解在铁液和固溶体中，并随温度下降而析出高碳相。(2)以石墨结晶形式存在。石墨的晶格属六方晶格(图1)，每层基面上碳原子排列成六方形，原子间距为1.421nm，每个原子与相邻三个原子由共价键牢固地连接在一起。铸铁中的石墨并非纯碳而溶有极少量铁和其他元素。铸铁中的石墨是分散度很大的片状结晶。如铁液冷却较慢，铸铁中含促进石墨化元素较多，则铸铁中的碳将会以石墨的形式存在，这样的铸铁叫灰口铸铁。(3)以渗碳体状态存在。如结晶时冷却速度较快，铸铁中促进石墨化的元素又少，则碳将会与铁化合成间隙化合物渗碳体(Fe3C)，其含碳量为6.67%。渗碳体为白亮色，性极硬而脆，如铸铁中的碳全部形成渗碳体，这种铸铁叫白口铸铁。渗碳体在温度适合的条件下，又可分解析出石墨，Fe3C~3Fe+C石吊。渗碳体分解在铸铁一次结晶和二次结晶时都能发生。铸铁中的碳有时也会与其他合金元素形成一些复杂的碳化物。 灰口铸铁的一次结晶铸铁由液态到固态的凝固结晶过程。对于亚共晶铸铁，包括初生奥氏体结晶和共晶结晶两个阶段。对于过共晶铸铁，则包括一次石墨结晶和共晶结晶两个结晶阶段。(l)过共晶铸铁初生(-次)石墨结晶如图2。过共晶铸铁碳量为C，，在一定过冷度t:，铁液中的含碳量C二超过铁液中的平衡碳量Ca则初生石墨开始结晶。石墨的析出就使靠近石墨界面的铁水中碳浓度降低，引起了铁液中碳原子向石墨界面扩散，因而促使石墨继续结晶，直到铁液成分都达到钾多旦叼一户 体，第二阶段是剩余铁液的共晶结晶。而过共晶成分铸 晶向c[咖1]铁图4b的第一阶段是初生石墨，第二阶段结晶是剩余 今，~~，、铁液的共晶结晶。共晶铸铁结晶时只析出共晶晶粒。 1.门下1 1111 1 1111 1 1111一梭面(1010)尸{、“几、、。八J七—， 1 10101}‘l 卜\l‘\1}}IC/% 、长一沙华里幸十置’2”共晶铸铁Fe一C相‘ (以〕。1)的C原子排列么 图l石墨晶格示意图1~饮很Lt/么时，初生石墨的结晶才停止。

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