大斷面球鐵性能優(yōu)良,成本較低,常用來(lái)制造大型重要零件。對(duì)于球鐵而言,石墨畸變是一種主要缺陷,會(huì)嚴(yán)重惡化其力學(xué)性能。常見石墨畸變發(fā)生時(shí)的3種形式是:石墨漂浮、開花狀石墨、碎塊狀石墨。
1、石墨漂浮
石墨漂浮是指在鑄件的上表面,澆道或熱節(jié)部位的上部有大量的石墨球聚集。宏觀觀察與夾渣類似,斷面與金屬斷口黑白分明有清晰可見的分界,在顯微鏡下觀察,該區(qū)石墨數(shù)量比一般斷面多3-7倍,石墨形貌多種多樣,體積也較大。
CE過(guò)高是產(chǎn)生石墨漂浮的主要原因。
2、開花狀石墨
開花狀石墨是一種過(guò)球化的石墨形態(tài),在光學(xué)顯微鏡下,石墨為花瓣?duì)?。在電鏡下觀察,開花狀石墨由放射裝軸心對(duì)稱的石墨錐體組成,錐體的包絡(luò)面為球形。
開花狀石墨的形成原因是由于[0001]方向生長(zhǎng)的速度與沿[1010]方向生長(zhǎng)的速度的比值比球狀石墨大。故球狀石墨的角錐體之間緊密結(jié)合,組成一個(gè)致密球體,而開花狀石墨的角錐體之間沿徑向距離越來(lái)越大。
3、碎塊狀石墨
在光學(xué)顯微鏡下觀察,碎塊狀石墨是彼此孤立的,并且伴隨著有圓整的球狀石墨。光學(xué)顯微鏡下觀察碎塊狀石墨,實(shí)際上是連成一體的,其輪廓呈球形,而且尺寸很大。
石墨-奧氏體共晶團(tuán)在形成及長(zhǎng)大過(guò)程中不可避免產(chǎn)生應(yīng)力,石墨受到壓應(yīng)力,奧氏體受到拉應(yīng)力;奧氏體殼受力狀況是石墨是否發(fā)生畸變的主要因素。發(fā)生多個(gè)共晶團(tuán)的奧氏體殼破裂時(shí),各自裸露出的石墨就可能連結(jié)為一個(gè)整體,成為一個(gè)大的石墨群,這就是碎塊狀石墨。
使用釔基稀土鎂球化劑處理鐵液時(shí),添加微量Sn,可增加石墨球數(shù)、細(xì)化石墨球、可以控制石墨畸變發(fā)生。(紫焰)