铸铁的显微组织及分析

铸铁是一种铁碳合金,在机械制造业应用很广泛。工业常用铸铁的成分范围是：2.5~4.0%C,1.0~3.0%Si,0.5~1.4%Mn,0.01~0.50%P,0.02~0.20%S,除此之外,有时会含有一定量的合金元素,如Cr、Mo、V、Cu、Al等。最然铸铁的强度、塑性和韧性较差,不能进行锻造,但却具有一系列优良性能,如良好的铸造性、减磨性和切削加工性等,而且它的生产设备和工艺简单,加个低廉,因此铸铁在机械制造上得到了广泛的应用。

铸铁的显微组织及分析

1、前言

铸铁是一种铁碳合金，在机械制造业应用很广泛。工业常用铸铁的成分范

围是：2.5~4.0%C，1.0~3.0%Si，0.5~1.4%Mn，0.01~0.50%P，0.02~0.20%S，除此之外，有时会含有一定量的合金元素，如Cr、Mo、V、Cu、Al等。最然铸铁的强度、塑性和韧性较差，不能进行锻造，但却具有一系列优良性能，如良好的铸造性、减磨性和切削加工性等，而且它的生产设备和工艺简单，加个低廉，因此铸铁在机械制造上得到了广泛的应用。

2、实验目的及设备

目的：识了解灰口铸铁、磨口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁的显微组织特征。 设备与材料：光学显微镜，普通灰口铸铁样品，变质灰口铸铁样品，可锻

铸铁样品，球墨铸铁样品，麻口铸铁样品。

3、铸铁的石墨化

铸铁组织中石墨的形成叫做“石墨化”过程。

在铁碳合金中，碳可能以两种形式存在，即化合状态的渗碳体（Fe3C）和游离状态的石墨（常用G表示）石墨的晶格形式为简单六方，如图所示：

其面间距较大，结合力弱，故其结晶形态常易

发展成为片状，且强度、塑性和韧性极低，接

近于零。

在铁碳合金中，在高温下进行长时间加热时，

其中的渗碳体便会分解为铁和石墨。可见，碳

呈化和状态存在的渗碳体并不是一种稳定的相，

它不过是一种亚稳定的状态。而碳呈现游离状

态存在的石墨则是一种稳定的相。

如果全部按照Fe-C相图进行结晶，则铸铁（2.5~4.0%C）的石墨化过程可分为三个阶段：

第一阶段：即在1154℃时通过共晶反应而形成石墨：LC’→AE’+G

第二阶段：即在1154~738℃范围内冷却过程中，自奥氏体中不断析出二