灰铸铁中常见的六种石墨类型及对铸铁的影响.docx

灰铸铁中石墨的数量、形态、长度和分布对铸铁的力学性能有着明显的影响。在GB721 87灰铸铁金相标准中载有其典型分级图谱。按石墨形态共有六种类型。(1)A型(直片状)石墨这是亚共晶灰铁在较高共晶度(碳饱和度或碳当量)且过冷度不大时的正常、均匀分布也是最常见的石墨组织，它对金属的割裂作用较低同时具有这种石墨的铸铁珠光体含量高故强度和耐磨性好。通常，A型石墨应占石墨总量的90以上。(2)B型(玫瑰花状)石墨常出现在高共晶度(接近共晶点)同时过冷度大的灰铁中，因过冷度大使开始形成的细小石墨共晶生长较快且呈辐射状，随即因结晶潜热的释放生长变慢而呈条状，最终长成的石墨的立体形状近似玫瑰花，其心部石墨细小且密集因此导致铁素体的产生，故对铸铁性能不利。通常允许有少量B型石墨存在。(3)C型(粗大厚片或块状)石墨是过共晶灰铁的典型石墨。因为是在液态下生成的初析厚大石墨且往往相互连接或相距极近，加以周围常为铁索体(因碳硅量高共析转变按稳定平衡模式进行)，故铸铁的性能大幅度下降。因为灰铸铁都是亚共晶的，故任何级别的灰铁中都不允许有c型石墨出现(活塞环和某些制动鼓盘除外)。但要注意的是有的冲天炉铁液熔炼温度不高又用低牌号生铁时，也会出现类似于C型的粗大石墨。(4)D型(枝晶点状)石墨大都出现在共晶度低和(或)过冷度大的铸铁组织中，例如铸件薄断面或高强度(级别)铸件较薄的组织中。因为产生的原因是铁液过冷度大，故又称为过冷石墨，过冷石墨常伴生过冷铁素体加以其分布不均(呈枝晶点状)故对铸铁性能不利。在铸件较薄的部位一般允许有不超过5的过冷石墨存在。(5)E型(枝晶片状)石墨j 也是一种过冷石墨，是在过冷度比产生D型石墨更大时形成的，因此其分布更不均，方向性也更明显，对铸铁的性能也更加不利。有必要在此说明的是，在生产高强度灰铁件时，在薄断面处一例如5ram以下，是很难避免过冷组织的，这是灰铁金属特性所决定的。同时还应考虑到，一方面因过冷组织导致性能下降，但另一方面又因其冷却快，使共晶团细化，从而提高材质的硬度和强度。可见，对于不要求耐磨性的部位，如缸体曲轴箱，是可以允许有过冷组织存在的，因为就硬度和强度而言实际上薄断面处的强度并不一定下降。(6)F型(星形)石墨它是过共晶铸铁在极大的过冷度(快冷)下的产物，例如在活塞环等特殊铸件中出现，其减磨性好(同时还伴有高弥散度的全珠光体基体)。