铸铁中的五种石墨型
字体大小：大 | 中 | 小 2007-05-18 22:12 - 阅读：247 - 评论：0
A 型石墨是在铸铁的石墨生核能力较强、冷却速率较低、在过冷度很小的条件下发生共晶转变时形成的。在光学显微镜下观察时，石墨呈均匀分布的弯曲片状，无方向性，其长度则因铸铁的生核条件和冷却速率而不同。高品质的结构铸件，都希望其具有中等长度的A 型石墨。
B 型石墨在光学显微镜下呈菊花状，共晶团中心部位石墨片比较细小，外围的石墨片较粗大。实际上，中心部位是D 型石墨，外围是A 型石墨。B 型石墨的生核条件比A 型石墨差，共晶转变时的过冷度也比形成A 型石墨时大，结晶时先在共晶团中心部位产生过冷石墨（D 型），释放的结晶潜热使周边的过冷度降低、形成A 型石墨。如B 型石墨为量不多，对铸铁的性能影响不大，一般情况下可允许其存在。
C 型石墨主要出现于碳当量很高（过共晶）、冷却缓慢的铸铁中，有粗大片状初生石墨，也有小片状石墨，有时部分石墨片上有带尖角的块状。过共晶铁液冷却时，通过液相线后，在一定的过冷度下析出初生石墨，并在液相中逐渐长大。由于结晶温度较高，成长时间较长，形成分枝较少的粗大片状。温度降低到共晶温度时，发生正常的共晶转变，这时产生的石墨是正常的共晶石墨（A 型石墨），最终的结果是在粗大的石墨片之间分布有正常的共晶石墨。因此，C 型石墨是由粗大、块状石墨和A 型石墨构成的。C 型石墨可使铸铁的热导率提高，改善其抗热冲击的能力，但对铸铁的力学性能影响较大，一般的结构铸件不应有这种石墨。
亚共晶铸铁中，偶尔也能见到这种石墨。如：用感应电炉熔炼而炉料中生铁块用量过多时，由于原生铁遗传的影响，就可能出现带尖角的块状石墨；孕育剂加入量过大，造成局部硅元素富集，也会产生这种石墨。
D 型石墨是铸铁的碳当量较低、冷却速率较高，在过冷度较大、初生奥氏体枝状晶发达的条件下在奥氏体枝晶间形成的，石墨片细小而无方向性。D 型石墨常见于碳当量较低的薄壁灰铸铁件中，也称为‘过冷石墨’或‘枝晶间石墨’。在不加合金元素时，D 型石墨往往伴随有铁索体。如基体组织为珠光体，则铸铁的耐磨性较好，且机械加工后能得到较细的表面粗糙度。
E 型石墨是在碳当量较低、冷却速率也较低的条件下形成的。由于初生奥氏体枝状晶较多、发生共晶转变时过冷度不大、石墨核心不太多、共晶团较大，形成的石墨片大于D 型石墨。由于冷却比较缓慢，奥氏体枝状晶发达，发生共晶转变时液相主要在初生奥氏体枝状晶之间，形成的石墨片沿枝状晶方向生长，具有一定的方向性，对铸铁力学性能的影响较大，要力求避免其产生。
可能出现E 型石墨的铸铁，如冷却速率较高，也会形成D 型石墨。因此，在高强度薄壁铸铁件中往往会同时见到D 型石墨和E 型石墨。
生产优质灰铸铁件，应使其基体组织全部为珠光体，石墨为A 型，而且石墨片要均匀分布于金属基体中，珠光体也应细小而均匀。要尽可能的地使组织中的B 型石墨和D 型石墨减至最少，不应该有C 型石墨和E 型石墨。为此，必须进行有效的孕育处理并控制铸件的冷却速率。