基体组织的影响因素与分布特点分析

表10-1　不同壁厚球墨铸铁的凝固时间

在一般情况下，当铸件的冷却速度较快时，会得到更多的珠光体组织；而当铸件的冷却速度较慢时，则会得到更多的铁素体组织。但是，对于厚大断面球墨铸铁来说，由于冷却速度特别缓慢，致使单位面积上的石墨球数减少。此时，石墨球之间的距离加大，致使碳原子扩散距离加长，与其碳向已有的石墨球表面沉积，形成铁素体；不如就地形成Fe3C，后者即是形成珠光体的领光相，导致珠光体数量增多。

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图10-1　在6320型（含铜、钼的球墨铸铁）曲轴冒口中心处的金相组织，磷共晶呈鱼骨状分布在共晶团边界　100×

对于厚大断面球墨铸铁，无论宏观偏析和微区偏析都会加剧，宏观偏析导致反白口现象。在铸件慢冷的部位，出现碳化物。微区偏析也表现在共晶团边界处，特别是由质量分数为0．1%的磷和质量分数为0．13%的钼与Fe、C共同形成四元磷共晶，呈鱼骨状富集在共晶团边界，对力学性能影响极大。本书作者曾在现场生产的6320型曲轴热节处取样，发现在共晶团边界出现鱼骨状磷共晶（见图10-1）。由于这种组织的存在，使该处的抗拉强度为870～900MPa，但其断后伸长率只有0．2%～0．8%。

在厚大断面球墨铸铁中，硅和铜呈明显的负偏析，它们富集在共晶团内部，理应不会对力学性能产生影响。但是，这些元素都是促进石墨化的，特别是硅，当它富集在共晶团内部时，必然在共晶团边界上贫化，致使形成碳化物的元素更易于在共晶团边界处富集，从而硅也间接地因偏析而使厚大断面球墨铸铁的力学性能恶化。