用扫描电子显微镜研究铸铁中的石墨形态

用扫描电子显微镜及光学显微镜来观察各种成分的铸铁三角试样。扫描电镜的试样经过 深腐蚀，因此可以清晰地观察到三角试样因冷却速度不同而获得的各种石墨形态。 研究表明从一种石墨形态到另一种石墨形态是逐渐转变的，而不是由于每一种石墨形态 有独特的结晶核心而引起突然地转变。作者观察到了各种石墨形态之间的转变，其中有从Ａ 型片状到Ｄ型过冷石墨的转变、过冷石墨到珊瑚状（Ｃｏｒａｌ）石墨，珊瑚状石墨到紧密石墨， 紧密石墨到变态球状石墨，以及变态球状石墨（包括碎块状石墨）到球状石墨的转变。 紧密石墨如同片状石墨那样是互相联系的，但是它的结晶特点却与球状石墨相近（沿石 墨晶体的Ｃ轴生长）。作者还观察到球状石墨与碎块状石墨之间的联系，碎块状石墨的碎块 也是互相联系的，并且沿Ｃ轴生长。因此碎块状石墨被认为是一种变态的球状石墨。     

铸铁石墨形态的转变及生长动力学

用LMC定向凝固技术研究铸铁石墨形态的控制,探讨了凝固速度、变质、衰退对石墨形态的影响。在一定条件下获得了反映过共晶铸铁凝固速度和变质剂加入量与石墨形态关系的定量数据。对石墨形态连续衰变过程的观察研究,发现了蠕虫状石墨向过冷石墨转变的分界线。这表明石墨生长机制在分界线处发生了突变,在理论分析和实验探索的基础上,本文提出石墨生长模型,认为在一定条件下,石墨形态可以相互转变。在经历球状石墨(?)蠕虫状石墨(?)过冷石墨(?)A 型片状石墨的变迁中,石墨生长机制发生了渐变(?)突变(?)再渐变的过程。其中球状石墨(?)蠕虫状石墨的转变是渐变,蠕虫状石墨(?)过冷石墨的转变是突变,过冷石墨(?)A 型片状石墨的转变是再一次渐变。     

磷硼蠕虫状石墨铸铁的研究

用正交试验法考察合金元素(磷、硼)和蠕化剂(稀土硅铁合金)对蠕虫状石墨铸铁机械性能和显微组织的影响,选定了最佳化学成分。对共晶团的大小、壁厚敏感性和蠕化衰退进行了检验。试验表明磷硼稀土蠕铁具有良好的综合性能,是制作糖机压榨辊的优良材料。     

干砂消失模法对灰铁结晶组织的影响

与普通砂型此较,干砂消失模法所获灰铁件,其石墨生核能力增强,石墨密度较大,尺寸较小,且石墨尖角处明显钝化,石墨有由片状到蠕虫状及点球状发展的趋势,同时共晶团尺寸也明显减少。     

铸铁中各种石墨间的连续转变

采用定向凝固液淬方法,并借助于金相显微镜和扫描电镜等手段,研究了铈含量的变化对铸铁中各种石墨间连续转变的影响。结果发现:在控制界面推进速度不变的条件下,随铈含量的增加,可以从片状石墨依次向过冷石墨、蠕墨、枝晶间石墨、球缺状石墨连续转变,而且这种转变是可逆的。     

含Mg共晶Al-Si合金铸锭加热过程共晶Si形貌的演变

采用光学和激光共聚焦显微镜及扫描电镜等组织分析手段,研究了直径为110 mm的Al-12.7Si-0.7Mg合金DC铸造铸锭在485℃盐浴加热保温过程中共晶Si形貌的演变.结果表明,在Mg的质量分数为0.7的共晶Al-Si合金半连续铸锭中,共晶Si在金相组织中为点状和细条状的混合物,但其空间形貌为珊瑚状;该半连续铸锭在重新加热保温初期,共晶Si相空间形貌的演变主要是珊瑚状Si相的粗化,随后在共晶Si继续粗化、球化的同时,部分长杆状共晶Si相逐渐演变成糖葫芦状,然后分裂成颗粒并球化和粗化;该铸锭在485℃加热保温过程中,共晶Si颗粒直径的粗化与加热保温时间符合2.29~2.67次幂的关系.     

亚共晶铸铁液——固相区结晶的高温金相研究

对亚共晶铸铁重熔后从液——固相区冷却时的结晶过程进行了直接显微观察和电视录象。试验中观察到共晶转变时石墨的析出具有突发性。在石墨的长大方式方面,除常见的分枝生长外,观察到了在成核及共晶前期的碰撞结合,共晶中、后期的粘接长大等方式。同时观察到了共晶过程中石墨与奥氏体互为衬底的析出过程,表明石墨外围的奥氏体壳是逐渐形成的。试验中还观察到当亚共晶铸铁进行非平衡凝固时,无初生γ相析出而直接进行伪共晶的情况。     

含Mg共晶Al-Si合金铸锭加热过程共晶Si形貌的演变

采用光学和激光共聚焦显微镜及扫描电镜等组织分析手段,研究了直径为110mm的Al-127Si-07Mg合金DC铸造铸锭在485℃盐浴加热保温过程中共晶Si形貌的演变.结果表明,在Mg的质量分数为07的共晶Al-Si合金半连续铸锭中,共晶Si在金相组织中为点状和细条状的混合物,但其空间形貌为珊瑚状;该半连续铸锭在重新加热保温初期,共晶Si相空间形貌的演变主要是珊瑚状Si相的粗化,随后在共晶Si继续粗化、球化的同时,部分长杆状共晶Si相逐渐演变成糖葫芦状,然后分裂成颗粒并球化和粗化;该铸锭在485℃加热保温过程中,共晶Si颗粒直径的粗化与加热保温时间符合229~267次幂的关系.     

镍基铸铁焊条焊缝热裂纹生成机理的探讨

本文通过金相分析证明,镍基铸铁焊条焊缝组织并非如传统观点认为的那样,为奥氏体加点状石墨,而是奥氏体加点状石墨加晶间相。晶间相包含共晶形态的石墨及其它由Ni—S—P—Si等构成的低熔点共晶。晶间相的数量、分布形态是影响热裂纹生成的基本因素。镍基铸铁焊条焊缝热裂纹具有结晶裂纹的生成机理。因此,防治措施主要应从改善镍基焊条焊缝组织形态入手。作者研制的XZ308焊条焊缝组织中晶间相具有断续、团状分布特征,因而具有较强的抗热裂能力。     

铸铁中各形态石墨间的相互转变

采用定向凝固方法,并借助金相显微镜和扫描电镜等手段,研究了铈含量的变化对铸铁中各形态石墨间相互转变的影响。发现:在控制界面推进速度不变的条件下,随铈含量的增加,可从片状石墨依次向过冷石墨、蠕墨、枝晶间石墨、球缺状石墨连续转变,这种转变是逐渐进行的。与文献[1]的结论相结合,可以得出:球墨、蠕墨、片墨之间的转变是可逆的。此外,还发现在铈含量高的情况下,石墨与奥氏体仍可进行密合共晶生长。     

蠕墨铸铁中各种石墨形貌分析及其形成原因的探讨

作者用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了经化学深腐蚀和热氧化腐蚀的试样,研究了经不同蠕化剂处理但蠕化率相近的蠕铁以及用同一种蠕化剂(RE-Mg·Ti)处理但蠕化率不同的铸铁中各类石墨的形貌。结果表明,各种石墨形貌之间有内在联系。随着蠕虫状石墨含量的减少,蠕虫状石墨逐渐由卷筒状转变为层迭形和螺旋形而球状石墨则逐渐由蟹形转变为开花形、花瓣形和圆整球形。作者还用扫描电镜和X射线能量色谱仪研完了蠕虫状石墨铸铁内Mg、Ce、Ca、Al、Ti、S、Si等元素的分布: 根据实验结果和近代结晶理论作者提出,石墨晶体的各向异性和石墨——铁水界面的不稳定性是探讨各种石墨生长机理必须考虑的问题。     

稀土钙蠕墨铸铁的石墨形态与断口特征

通过金相及扫描电镜观察,本文对两类稀土钙铸铁的石墨形态进行了分析,认为它们都具有多分枝紧密相连的共同特征.并认为金相图上的部分团状(甚至球状)石墨,仅只是厚片状石墨分枝端头切面或较紧密的一种多分枝立体结构.本文还对蠕墨铸铁宏观断口特点及其实质进行了初步探讨.     

Ni-Al-B高温形状记忆合金的显微组织和相组成

用光学显微镜、扫描电子显微镜、X—射线衍射仪及能谱仪研究了 Ni— Al—B系高温形状记忆合金的显微组织和相组成 ,结果表明 :合金的铸态室温组织由β相 ,L1 0 马氏体 ,γ′相及γ相组成 .β相呈枝晶形态 ;L1 0 马氏体呈片状 ;γ′相在枝晶间呈不规则形状 ,而在 β相内呈麦穗状 ;γ相与枝晶间 γ′相呈离异共晶组织     

高速钢铸态组织的空间形态

铸态高速钢深腐蚀试样及电解萃取粉末试样的电镜观察表明:随着高速钢成份的改变共晶碳化物的形态还有许多种;骨骼状共晶周围有一层碳化物“墙”,羽毛状共晶碳化物的片块上有明显的生长台阶;δ—共析体中的碳化物呈丝束状。     

铸铁的石墨与耐压密闭性的研究

在实验室条件下用各种成分的灰铸铁进行液压试验,结果是厚3—5mm的薄片,虽具有过共晶粗大的石墨组织,也能承受高达400kg/cm~2压力而不渗漏,但一经脱石墨处理,在很低压力下就大量渗漏。通过试验对“石墨渗漏”的传统观点提出了不同的看法:铸铁中石墨本身及石墨与基体界面上是不渗漏的。只有当铸件存在缺陷,并在压力下产生局部破裂时,石墨才通过对强度的削弱而影响渗漏。本文讨论了有关液压件材质的一些问题,并提出适当增加亚共晶铸铁的碳当量以减少缺陷和简化工艺。     

不同蠕化率蠕墨铸铁的一次结晶过程

本文应用微分热分析液淬法研究了不同蠕化率蠕铁的一次结晶过程。结果表明:不同蠕化率的蠕铁中,蠕虫状石墨均主要起源于球状石墨颗粒,而其共晶凝固模式存在差别,随着蠕化率的降低,蠕铁的共晶模式由接近共生生长转变为接近分离生长。     

氧对铸铁材质的影响

铁水的纯净度是衡量铁水质量的重要指标之一,纯净度主要指铁水中的含氧量.由于在铁水中含有一定量的氧,必将对铸铁材质产生影响.作者应用固体电解质浓度差电池测定铁水中的溶氧量,并通过试验证实了在铸铁凝固过程中,氧对石墨形态、共晶团大小、共晶过冷度、综合机械性能以及不同壁厚的断面敏感性等方面均有明显的影响.试验所得结论明确了铁水质量与铸件内在质量的关系,这对提高铸件质量具有重要的现实意义.     

真空加热球墨铸铁时球状石墨的解体过程——球化衰退机理的研究

对球墨铸铁在真空下加热时球状石墨的变化过程进行了高温金相观察,发现在球状石墨周围基体熔化之前,圆整度较好的致密石墨球沿晶界或其周围的显微缺陷有少量线型生长,周围形成明显的黑环,而其外形基本保持不变。圆整度较差的松散石墨球则具有较大的线型生长,而且在1000℃左右开始体积也有较大的增长。 当石墨球周边的基体出现液相后,碳原子向熔体的扩散速度激增,石墨立即在熔体中开花,解体。过程进行甚快,在我们的观察条件下仅约三十秒钟。 对试样随炉冷却时石墨的再结晶过程也进行了观察,并进行了常温金相分析。但由于试样表面熔化而使金相磨面产生折皱,从而使对于再结晶过程观察的清晰度产生影响。因此我们用重熔一水淬试验补充了上述观察之不足。 试验结果表明解体的石墨具有多种形态,且大多起因于其周围基体的熔化,由于直接观察到了奥氏体熔化后石墨的解体过程,从而可以推断:大断面球铁中心部分出现畸变石墨的主要原因是由于奥氏体外壳在共晶主平台温度回升时发生重熔而引起的。     

电磁场对铸铁石墨生长的影响

设计了交替换向的行波磁场,研究在铸铁凝固过程中,施加换向行波电磁场产生的脉冲作用对铸铁石墨生长及其凝固组织的影响·结果表明:在脉冲电磁场的作用下,灰铸铁凝固组织中奥氏体枝晶数量明显减少,石墨粗化;球化处理后,凝固组织中球状石墨数量减少,蠕虫状石墨增多,蠕化率显著提高,为稳定蠕墨铸铁的蠕化率提出一个新途径·讨论了电磁场对石墨生长影响的机理,认为脉冲磁场的电磁搅拌作用和感生电流的热效应破坏了石墨核心周围奥氏体壳的稳定性,促进石墨的分枝生长,形成蠕虫状石墨·只有在残留镁量和残留稀土量足够或残留量较高时,脉冲磁场的干扰能够稳定蠕化率;蠕化剂加入量不足时,磁场干扰只能促进形成片状石墨,不能形成蠕虫状石墨...     

ZnAl10Cu2合金铸态显微结构及相结构分析

通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等对ZnAl10Cu2合金的铸态显微结构和相结构进行了观察和分析,并对其组织的形成机制进行了研究.研究表明:铸态ZnAl10Cu2合金的凝固组织由初生枝晶α1及其外围的棒状共晶(α2+β)组成,在随后的冷却过程中初生α1相和共晶组织中α2相均发生共析反应,得到层片状共析组织(α+η),而在室温时效中未完全转变的α1相和α2相均发生不连续沉淀形成粒状沉淀组织,其中初生α1相,为富Al相,是Zn在Al中形成的固溶体,属于强化相,晶体结构为面心立方,β为富Zn相,晶体结构为密排六方.