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鑄鐵金相組織分析儀檢驗(yàn)灰鑄鐵的組織和性能

2012年09月24日 09:46:38人氣：4041來源：南京固琦分析儀器制造有限公司

灰鑄鐵金相組織分析儀檢驗(yàn)灰鑄鐵的組織和性能

1. 金相石墨分析儀檢查石墨的形態(tài)及識別

以兩種不同形式形成：由滲碳體的分解而形成，Fe₃C→3Fe₂+C石墨；由從液體或奧氏體中直接析出。

A型片狀石墨無方向性均勻散布；B菊花狀石墨中心以小片狀與點(diǎn)狀石墨向外伸展形呈菊花形分布；D型石墨（共晶石墨）又稱樹枝狀石墨或稱過冷石墨以點(diǎn)狀與小片狀石墨呈方向性枝晶分布；E型石墨以小片狀石墨呈方向性枝晶分布；F型石墨呈星射狀。

2. 珠光體分散度的評定

珠光體分散度與奧氏體過冷度有關(guān)，過冷度越大珠光體愈為細(xì)密。基體珠光體的硬度大約為HB180~265，在金相檢驗(yàn)評定中主要觀察珠光體分散度，即片間距離，分散度情況與硬度的關(guān)系大致如下：

索氏體型珠光體片間距在500×下難以區(qū)分，它的硬度在HB245左右。

細(xì)片狀珠光體片間距在0.5μ～0.8μ時HB215左右。

中等片狀珠光體片間距在1.2μ～1.5μ時HB200左右。

粗片狀珠光體片間距在2.0μ以上時HB<180。

3. 鑄鐵中的鐵素體

由于鑄鐵中含有較多的碳、硅或其它促進(jìn)石墨化的元素，促使了Fe₃C分解。過冷度大和緩慢冷卻也可以導(dǎo)致鐵素體的產(chǎn)生，它大多附著于石墨的周圍或處于共晶型巢狀石墨中間。

4. 磷共晶的形態(tài)分類及識別

形成過程二種：

1）以Fe-Fe₃C平衡圖為基礎(chǔ)，由液體結(jié)晶的都是三元磷共晶，在冷卻過程中的一定條件下三元磷共晶分解為二元磷共晶。

2）以Fe-Fe₃C- Fe₃P平衡圖為基礎(chǔ)，二元和三元磷共晶都是由液體直接結(jié)晶的，不過其結(jié)晶的方式不相同。

金相檢驗(yàn)對幾種磷共晶形態(tài)的鑒別,也是很重要的。

二元磷共晶：向內(nèi)凹陷彎曲，明亮的Fe₃P基體上均勻分布著暗色的α質(zhì)點(diǎn)，共晶體邊界內(nèi)外較深截然分明。另一種二元磷共晶呈魚骨狀，它的外形象萊氏體組織，從顯微觀察其亮度要比萊氏體差，共晶體中有時為珠光體呈小團(tuán)分布。

三元磷共晶：特征是在Fe₃P基底上散布著大小和不勻稱的α顆粒，有的串連成條分，在高倍觀察下整個共晶體中隱約可見的微微凸起亮白色桿狀或粒狀碳化物，這種三元磷共晶不仔細(xì)觀察，有時會與二元磷共晶混淆。

復(fù)合物磷共晶：白亮的Fe₃C條帶貫穿或附著二元磷共晶體上，形成鮮明直線界限在Fe₃C上光亮無點(diǎn)粒物。

碳化物為基磷共晶：特征是共晶體外形各異而不規(guī)則，其邊緣常布有一些須狀碳化物，整個共晶體的碳化物為主導(dǎo)地位，Fe₃P和α質(zhì)點(diǎn)很少在。

侵蝕劑

1）硝酸20～5ml，乙醇75～0ml。

能顯示磷共晶的分布，時間1~3分鐘，直到基體組織呈深暗色為止。

2）氫氧化鈉25g，苦味酸2g，水75ml

i）溶液煮沸，放入試樣時間約2～0s，滲碳體呈棕色，磷化鐵呈黑色，鐵素體不變色。

ii）65～5℃，侵蝕2s，滲碳體呈棕黑色或銅紅色，磷化鐵輕微染色。

3）氫氧化鈉10g，赤血鹽4g，水100ml

50~60℃侵蝕，侵蝕1~3s，滲碳體不染色或輕微染色，磷化鐵呈淺黃色或黃褐色

4）*5g，氫氧化鈉5g，水100ml

試樣置于溶液中加熱至40℃，侵蝕2s，滲碳體不變化，磷化物呈棕色。

5. 滲碳體（或碳化物）

一種非常硬而脆的相，主要由于冷卻速度大和合金含有較多的形成碳化物元素阻礙了石墨化所致。

四、灰鑄鐵熱處理概況

1. 退火處理消除應(yīng)力，溫度在500~600℃之間，溫度過高和保溫時間過長會引起共析滲碳體的石墨化，是強(qiáng)度降低。

2. 淬火與正火淬火處理目的是提高硬度和耐磨性，溫度一般不超過900℃，組織由原來的珠光體和鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。正火后殘余應(yīng)力較小，避免鐵素體的存在，促使珠光體量增加，提高硬度和強(qiáng)度。

■ 共晶團(tuán)的大小與鑄鐵的力學(xué)性能密切相關(guān)。在常規(guī)檢驗(yàn)中已此作為評定鑄鐵性能、檢驗(yàn)鑄鐵的孕育效果，以及通過它來對工藝條件進(jìn)行調(diào)整。

共晶團(tuán)的晶界上存在著碳化物和夾雜物偏析，通過侵蝕劑顯示共晶團(tuán)的晶界

■ 侵蝕劑

①氯化銅3g、三氯化鐵1.5g、鹽酸2ml、碳酸2ml、乙醇100ml

②氯化銅1g、氯化鎂4g、鹽酸4ml、乙醇250ml、水15～20ml

③氯化銅1g、氯化鎂4g、鹽酸2ml、乙醇100ml

④硫酸銅4g、鹽酸20ml、水20ml

⑤氯化銅10g、鹽酸100ml、水50ml

⑥苦味酸5g、乙醇 95ml

球墨鑄鐵：

1）①試劑侵蝕,④試劑沖洗,共晶團(tuán)晶界的清晰顯現(xiàn)。

2）③試劑侵蝕，待表層銅沉淀后，④試劑沖洗，輕拋，再用①侵蝕的銅沉淀，輕拋，低倍觀察。

灰鑄鐵：

1）③試劑侵蝕石墨形狀以枝晶、菊花狀為主的試樣，共晶團(tuán)晶界呈白色細(xì)而清晰

2）④試劑適用片狀石墨。試樣先用③試劑侵蝕，后再用⑥試劑侵蝕，共晶團(tuán)晶界

呈黑色。試樣先用③試劑侵蝕，后用④試劑洗掉表層的銅沉淀，共晶團(tuán)晶界一般較寬。

3）⑥試劑適用石墨形狀呈片狀，枝晶狀，以鐵素體為基的試樣，共晶團(tuán)晶界呈黑色。

蠕蟲狀石墨鑄鐵：②試劑。

以F-P混合基體：先用②試劑侵蝕1小時，洗掉銅層，輕拋后，再放入④試劑中侵蝕，再輕拋，反復(fù)幾次，直到共晶團(tuán)清晰顯現(xiàn)為止。

以P為基體：先在③試劑中侵蝕，待表層銅沉淀后用④試劑洗掉，再輕拋，如共晶團(tuán)晶界不明顯，再在②試劑中侵蝕至清晰顯示。

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