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實驗：鑄鐵及其顯微組織分析

時間：2016-06-15 21:42:04 來源：作者：

實驗：鑄鐵及其顯微組織分析

一、實驗目的:

1、了解各種鑄鐵的顯微組織特征。

2、分析各種鑄鐵的基體與石墨的形狀，大小，數(shù)量及分布對鑄鐵性能的影響。

3、了解不同熱處理對鑄鐵組織和性能的影響。

二、內容說明:

鐵－碳合金中，含碳量大于2.08％的部分叫鑄鐵。而碳在鑄鐵中的存在形態(tài)油兩種，即化合態(tài)（碳化物）和自由態(tài)（石墨）。按其組織和斷口特征，前者稱為白口鐵，后者稱為灰口鐵。

灰口鐵的組織中完全沒有一次滲碳體和萊氏體。它基本上是由石墨加上鋼一樣的基體構成，因而分析灰口鑄鐵組織的根據(jù)便是這兩方面：1是石墨的形狀、大小、數(shù)量及分布狀況（石墨的特征可在未浸蝕的金相試樣磨光表面上觀察）；二是金屬基體組織（試樣經(jīng)浸蝕后觀察）。

1、普通灰鐵：石墨的形狀主要是片狀以不同的方式分布在基體上。石墨的存在對鑄鐵起著雙重作用，一方面劇烈地降低基體金屬地機械性能；另一方面可提高一些使用性能和工藝性能。如耐磨性，消震性和比較小的缺口敏感性。

灰口鑄鐵的基體組織有三種：鐵素體基體；珠光體基體；鐵素體＋珠光體基體。

我們希望石墨是細小均勻分布，因為細小均勻的石墨降低金屬基體的機械性能較小。生產(chǎn)中為了使灰口鑄鐵的石墨呈均勻細小的分布，常采用在鐵水中加入孕育劑進行孕育處理，以改善其機械性能。

2、可鍛鑄鐵：是把合乎一定要求的白口鐵，經(jīng)石墨化退火得到的，其組織特征是石墨呈團絮狀分布。基體也分為三種，其中最常用的是鐵素體基體的可鍛鑄鐵，因為它具有較好的塑性。

3、球墨鑄鐵：是把一定成分的鐵水加入少量球化劑（鎂或鎂－稀土合金）和孕育劑（硅鐵），使鐵水中的石墨呈球狀析出而制成。因球狀石墨對基體的割裂作用較輕，割裂的圓形缺口應力集中也最小，故其強度、塑性及韌性都比較好。通過控制鑄造及熱處理工藝可以控制基體組織。常用的是珠光體基體或除珠光體以外同時還存在少量鐵素體的組織。

在鑄鐵中還會有磷共晶組織，這是由于鑄鐵中含磷較多，磷在鐵中溶解度很小，且隨含碳量的增加還要減小，故不可避免要出現(xiàn)磷共晶組織（Fe3P-Fe3C-αFe），磷共晶組織一般呈白亮棱角塊狀，性質硬而脆。在鑄鐵中含有適量磷共晶時，能提高其耐磨性，但會增加鑄鐵的脆性。

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