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刚来车间没多久,看资料说铸铁石墨化分三个阶段,第一阶段在高于液相线就开始了,第二阶段共晶阶段,第三阶段共析阶段。书上写得挺简单但我总感觉跟现场对不上号,比如为啥我们浇完铁水要让它慢冷,不是说慢冷才利于石墨化吗?那快冷会出现啥情况?有没有师傅能给讲细一点,最好结合现场实际说说每个阶段大概在啥温度范围发生,对铸件性能影响大不大。
三个阶段按温度从高往低说:第一阶段液相-共晶之间,温度范围大概在1300℃往下到1150℃左右,碳在液相里就开始聚集形成石墨核心了,这时候如果铁液氧化或者硫高,石墨核心就少,后面全是隐患;第二阶段共晶转变,1154℃上下,奥氏体和石墨同时从液相里出来,石墨形状基本这阶段就定型了,球墨铸铁球化处理就在这个温度窗口之前完成,球化剂加早了衰退加晚了没效果;第三阶段共析转变,738℃附近,奥氏体分解成铁素体加石墨,灰铸铁这时候如果冷速合适就能得到铁素体基体+石墨,冷快了出现珠光体,强度硬度上去但加工性变差。你说的慢冷主要影响第三阶段,第一第二阶段在铁水包里和浇进型腔那会儿就开始了,跟铸件壁厚也有关系,薄壁件冷得快共晶阶段都可能跳过直接出白口。
你这问得挺对,我补一个现场的:第二阶段往第三阶段之间有个温度区间大概800-700℃,我们做高牌号灰铸铁会故意让冷速快一点,多出点珠光体提高强度,做低牌号HT150那种就要求冷却慢,型砂里还加点煤粉或者用保温冒口,整个铸件截面温度梯度小点,第三阶段石墨化才充分。要注意硫这个东西,灰铁硫高石墨全变成长条粗片状的D型石墨,加工性能差得很,硬度还高,控制在0.08%以下比较好搞。
别光看教科书,第一阶段其实在熔炼阶段就开始了,铁液温度过高长时间保温反而脱碳,石墨核心减少,浇出来铸件皮下气孔和白口倾向都增加。我们炉前用三角试片判断石墨化倾向,浇完冷却敲断看断口,白口宽度对应着共晶到共析阶段石墨化被抑制的程度,白口宽就是冷速太快三个阶段都没充分进行,加点硅铁孕育一下能缓解。