划线平台成分对灰铸铁组织和性能的影响,碳在铸铁中的存在形式。划线平台在结晶过程中有碳的析出和形成,碳在铸铁中主要有三种存在形式:溶解状态。碳在划线平台中既可以溶解于铁液中,也可以形成固溶体,而且溶解量随温度的不同而不同,在划线平台铁液中碳的溶解度较大。
当铁液凝固以后,碳在奥氏体中的溶解度在共晶温度1154℃时为wc=2.08。当温度下降到738℃时,溶解度降到wc=0.68左右。当奥氏体转变为铁素体后,碳的溶解度急剧降低,在727℃铁素体中碳的溶解度仅为wc=0.0218,温度继续下降,溶解度更低。
石墨状态,石墨是碳的一种同素异构体,其晶体结构属于六方晶格。在一定的条件铸铁中的碳能全部或部分以石墨的形式存在。在常用的划线平台灰铸铁、球墨铸铁等铸铁中,绝大部分碳以石墨的形式存在。
划线平台化合状态。如果结晶时的冷速度较快,划线平台中促石墨化的元素又较少时,划线平台铸铁中碳会与铁元素形成渗碳体当铸铁中的碳大部分或全部形成渗碳体时,这种铸铁是白口铸铁。渗碳体呈白色,硬度在650HBW以上,是一种硬而脆的组织。
划线平台中的碳也能与其他合金元素形成一些复杂的碳化物,如 VC、TiC 等。在渗碳体中的铁原子也可以被其他金属的原子置换,并形成合金渗碳体,如C、Fe,Cr,C等。在一定的条件下,划线平台的中的渗碳体可以分出碳并形成石墨。在划线平台的冷和相变过程中,不论是在液态还是在固态,只要含碳量超过了碳在该温度下的溶解度,都将析出高碳相。
高碳相可以结晶碳的形式析出,形成石墨,也可以化合碳的形式析出,形成渗碳体,这主要取决于划线平台结晶条件的不同。这两种高碳相的晶体结构不同,性能差别较大,并且直接影响着铸铁的性能。
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