球墨铸铁基地组织

光学放

光学放

浸蚀剂：4%硝酸酒精

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及

材料及

热处理：完全奥氏体化、正火

热处理：正火

组织及说：

组织及说：珠

体 ：正火却

低于但又

温度范围，在

时未溶

越慢，牛眼越厚。

光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料

组织及

光学放大倍数：400× 浸蚀

光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材

组织及说

光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及

组织及

光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材

组织及说

光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材

组织及说

光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材

组织及说

光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材

组织及说

球墨铸铁金相试样的制备

试验技术与方法

球墨铸铁

吕红巧

(杭州汽车

摘　要:。实践

PreparationofNodularCastIronMetallographicSample

LΒHong2qiao

(HangzhouAutomobileVestibuleSchool,Hangzhou310015,China)

Abstract:Afewmethodsandskillsaboutsampling,grinding,polishingandcorrodingprocessinthenodular

castironmetallographicsamplepreparationhadbeenintroduced.metallographictestwithhighquality.

Ithadbeenprovedinpracticethatthe

metallographicsamplepreparationmethodwasmeaningfulindirectingthequicksamplespreparationfor

Keywords:nodularcastiron;metallographicsample;graphite

　　球墨铸铁的力学能取决于铸

状、大小和铸铁的体组织,而研石墨的形状、大小和基体组织的优劣就必须进行金相检验。金试样的制在相当程度上是一凭经验和技的制作过程。笔者实际工作对球墨铸铁的金相试样制

1　试样的制备

球墨铸铁金相试样量的好坏主要取于磨制、抛光和侵蚀三个关键的过程。磨制前要选取合适试,试样要在代表性的部位上取。如笔者在单位生产的汽车后

实验室取样一般采砂轮片切割或手锯切的方法。采用砂轮片切割时,应同时往砂轮片上浇注冷却,免切割时过导致试样基体组发生变化。切时被检测表面不可以发蓝现象,如有发蓝现象,表明组织已

收稿日期:2008209227

作者简介:吕红巧(1971-),女,工程师,学士

。

图1　汽车后桥摆臂

Fig.1　Theswayingarmofautomobileback2bridge

量小,可有效免其基体组织的变化,因此手工锯切取样是常采

取样时要考虑试样尺寸大小。试样尺太小,不利于后面的磨削或抛光工作,往往需要镶嵌;尺寸太,样磨制时磨较难磨制平整,效果也较差,球墨铸铁试样一般截的面积为10mm×10mm左右较好,

整,抛光效果也较,做金相分

2　试样的磨制

试样磨是整金相试样制备过程中最重的阶段。试样磨制的目的是

吕红巧:球墨

和平整,达到在光学显镜下观察组织结构特征的要求,并使其组伤层减少到最低程度至毫无损伤[1]。试样磨制程分为粗磨和细磨

墨部分脱落,落形成的洞会由于周围金属的变形而变小或由于侵扩大,同时空洞容易污物填充,影响石墨评定的正性[1]。因此应

粗磨的目的主要是修整试样表面,使表面平整,并磨成所的形状。粗磨的第一步在砂机上进行,因在砂轮上削易产生大量的热量,因此磨削的过程中随时将试样浸入冷水中冷却,使产生的热量迅发,热影响。,。。粗磨的第二步在装有水砂纸的金相预磨机上进行,如没有预磨机则可以在金相砂纸上进行工干磨。预机上的粗磨从160号水砂纸开始,慢到240,360目数(水砂纸的数越大,则表砂粒细)。在预磨机上磨制时也要随时用冷却水却试样,避免试样热。如磨制程中有火花飞溅,则表明试样已过热,应及时用却水冷却样。磨削一般是右手大指与中指捏紧试样,食指按压在试样顶部间,使施加的压力均匀分布在整磨面上。磨削的过程要经常将试样提离砂纸表面,观察磨面平整

3　试样的抛光

,抛光的目的,改1]球墨铸铁一般采用机械抛光的方进行抛光。机械抛光是靠光微粉的磨削、滚压作把相试样抛成光滑的镜面。机械抛光用抛光微粉有氧化铝、氧化铬或金刚石粉等。现市场上专用的金刚石研磨膏,对球墨铸铁抛光效果很好但价格较贵。比较经济的可采用金刚石粉自配溶液来行抛光,果也很不错。试样光时,抛光液的使循“量少次数多,心向外扩”的原,即每次滴量少,但要经常滴,把抛光液滴到抛光盘的中,通过离心力作使抛光液向围扩散。织物的湿度以提起试样时试面既不能有干的抛微粉和出黑膜,也不能水汪汪的状态为。试样与抛光布接触间应控制在10～20s。在断提起试样观察抛光效果的同时,检查抛光布的湿度状态,时

3.2　抛光

粗磨完毕后将试样转移金相细砂纸上进行手工细磨,细磨目的是为了消除粗磨遗留来的深且粗的磨痕,为光好准备。无论是粗磨还是细磨,磨制为了保证试样磨面平整而不变形,在磨面上施加压力应求均衡。手工细磨时磨削要单向进行,手指的按压方法与粗磨一致,向前推进时进行磨削,回程时应试样提离砂,不可反复来回磨削。细磨的金相砂纸W50,W40,W28,W20,W14,W10和W5等种不同的目数(W后的数字代表砂粒的粒度,即砂粒的颗粒大小,数字越小代砂粒越细)。细磨一般从W40号砂开,逐一细一号的纸推磨,换一道砂纸时试应转90°,推至前道工序遗留的磨消除为止。磨制过程中要随时察试样表面的划痕消除情况,试样与砂纸每次的接触时间应控

值得注意的磨制的过中过旧的砂纸不宜继续使用,因旧砂的磨粒已变钝,磨的效果较差[2],并且旧

球墨铸铁试样中存在各种形态的石墨,抛光时,既要基体表面无划痕,又要证石墨不污染、不脱和曳尾,还要正确显露其形状、大小颜色。否则就会影响显微组织的准确评定,至混淆墨与缺陷。因此抛光时用力不可太大,时间不可太长,并要选择适当的抛光织物来进行抛光[1]。球墨铁一般采用短绒毛丝绒来进行抛光,丝的绒毛如果过长,抛光时容易使球铸铁试样生墨“曳尾”现象,而采用短毛丝绒可较好避免这一现象的生。抛光时要握稳试样,用力要均匀,使试样磨面同进行抛。抛光开时可将试样由盘中心向边缘左移动,抛光将近结时应将试样从边缘向中心移。特别要注意的是抛光转盘应逆时针转动,以免试样不小心飞出时伤到

另外在从细转入抛光过程中要特别注意清洁工作,如应干的水冲洗手和试,以免将磨削时留下的磨粒

吕红巧:球墨

光全部完后也必须水冲洗试样,并用干净棉花擦样磨面上残留的磨粒。最后在磨面上滴少

球墨铸铁试样在抛完毕后可直接光学显微镜下观察石墨的形态和大小,此时观察到的图像如2所示。在观石墨形态时,如发现试样有墨“曳尾”现象,见3,可试样反方向或旋转90°

。

擦拭磨面的效果要好得。侵蚀时应先进行浅蚀,浅侵蚀后试样表面变成浅灰色,无花斑,有花斑则表明试样表面已被氧化。果侵蚀效果不够想再进行深度侵蚀。时间一般掌握在4～5s。侵蚀完毕后用清水洗试样,无水精,,影响,此时观察4和图5所

。

图2　球墨

Fig.2　Nodulargraphiteinnodularcast

iron

图4　侵蚀后

Fig.4　Microstructureofnodularcastironafter

erosion

图3　球状

Fig.3　Thedraggingtailofnodulargraphite

4　试样的侵蚀

球墨铸铁试样如蚀过浅或过深、表面不干净,很容易产生花斑。这些都会使显微组织征明显,增加评定的难度。一金相试样侵蚀步骤为:水冲试样?酒精?侵蚀?水冲洗试

球墨铸铁试样采用2%～5%的硝酸酒精溶液进行侵[4]。侵蚀前先用清水将试样冲洗干净,以免试样上残留有抛光时的砂粒或粉末影响侵效。清洗完毕后在样上滴几滴酒精并干。着将试样浸入硝酸精溶液进行侵蚀,也可以用棉花硝酸酒精溶液拭试磨面来行侵蚀,不过将试样浸侵蚀溶液的侵蚀效果比用棉花蘸

图5　侵蚀后球

Fig.5　Microstructureofnodularcastironafter

erosioninhighermagnification

侵蚀过程中如果发

比较严重的现象,如试样表面深黑色或有大量花斑出现,或因为其他原因造成侵果不理想,应将侵蚀面重磨制,从磨开始一步步按试样磨制顺重新制作,直到制作

5　结语

要制作个高质的球墨铸铁金相试样,键是要掌握好磨制、抛光和侵

(下转第373页)

郑承平等:

高温卡具断裂分析

图7　高温

Fig.7　Microstructureofhigh2

Fig.8　Appearanceofcarckandporosity

高温合,,另一半横截面则存在大

参考文献:

[1]　黄乾尧,李汉康.温合金[M].北

社,2000:4.

[2]　钟鹏,赵子华.断学[M].北京:

2005:178.

[3]　候公伟,向东,任梅.金属材料及

100例[M].北京:

[4]　冶军.美国镍基高合金[M].北

1978:191.

3　结论

该高温卡具拉杆根存在严重的

造成高温卡具拉杆在使时发生早期失效

。

(上接第357页)

(上接第370页)

球墨铸铁中含大量石墨的殊性,使它的制作有别于其他的材料。只有际工作中多实践,才会能生巧,制备出好的金相试样,而得出正确的组织

[1]　燕样样.浅谈铸铁

力和碳化物残留过多缺陷,致使产

阶段不断

(3)要据产的使用要求选用材料,对于行设计的材料更须谨慎,保证其科

[1]　GB/T1220-2005不

[2]　陈德和.不锈钢及热处理[M].北

理,2007,32(3):1042105.

[2]　上海市机械制造工研究所.金相分

海:上海科学技术

[3]　宗,王国红,魏建.试样磨、抛光中

社,1973.

[3]　南京汽车制造厂.

化检验2物理分册,2005,41(2):1012102.

[4]　GB/T9441-1988　球墨铸铁

科学技术出

《当代理化检

———物理测试前技术仪器专

为促进理化检验行业的发展,本刊将于2009年9月出《当代理化检验新动态及发展趋势———物理测试前沿技术仪器专刊》,报道物理测试领近几的进展状况以及新的设备仪器和技术段,理化检验仪器设备生厂商、代理商、培训机构和服务构等提供新的传企业化和新器技术的平台。该专刊大16开铜版纸全彩色印刷,免费

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mat2test.com;ptca@21cn.com。

球墨铸铁金相图象的微机分析

球墨铸铁金相

防爆电机(EXPIOSION—PROOFEIECTR1CMACHINE)200]

2001年12月31日出版

球墨铸铁金

石宏亮

佳木斯防爆电机研究所,黑龙江佳木斯(154002)

.佳木斯电信局,黑

.佳木斯电视台,黑

摘要阐述球墨铸铁微机析的原理,操作方

关量词球

AnalysisofMetallographieDiagramofSpheruliticGraphiteIronComputer

ShiHongliangdindialei,JJia

AbstractThispaperdescribesaprincipleonanalysisofspheruliticgraphite

ironbycomputer.operationmethodandmatersneedingattention.

Keywordsrateofspheroidizing,graphite,pearlite.

1引言2原理

球墨铸铁金相主要石墨的球化

大小,珠光体含量等项指标.以往

测定是在金相显微镜用肉眼观察,

相图谱确定级别.这方式人为误差

精确地定量.随着计机应用的普及

和金相分析的结合产——图象分析

日趋广泛,我们以”xQF2000球铁分

阐述此项技术.

2.1球化率,石墨大小的软件算法

依据GB9441—88《球墨铸铁金棺睑

测量时,计算出每个石的面积及其最长

最长轴计算出该石墨

式计算出该石墨的面率,进而求出该

化率.

单颗石墨的面积率石墨的实际

的最IJ@b接圆面积

球化率一?旦二旦-0号』

其中..,,/,/,.,.分别

状修正系统

在测量球化率的同,求出了石

径大小,井进

2.2珠

按照国际标准规定,珠光体含量+铁紊体含

量=100.因此,测量珠光体含

中的石墨含量去除,由珠光体与石墨

故测量时.必须通过法,改变珠光体

为第三相,

改变珠光体的灰度两种方法:一

光体颗粒的形状鞍不则,而石墨的形

可以设定某颗粒的面率为阈值,从

石墨自动分类;另一是通过压缩比,

正,将石墨及珠体分类,再

3使用

进人Windows

收穑日期,2Ooo0418

石宏亮男l969年生I毕业于佳斯工学院热处理专业,理从

42

.;

“XQF2ooo球铁析”+出现分析系

图1昕示.

崩l主界面

3.1系统定标

在主界面工具条上击最后一个

定标对话柜,然后把准测试卡放到

择合适的标准圆,尽使所选的标准

图象显示器的屏幕+不出界.然后

直径,选择某一物镜(1,6号),

所使用物镜的放大倍.接着,按下”

移动鼠标,调整方框大小;按下鼠

标,可以调整方框的置,最终使标

切最后按下鼠标右键,该物镜所对应

便被计算出来了,按”确认”按钮完成

使用中,如果系统及镜不变,就不

标,可以

3.2球化率

将试样放在显微镜,调整到最清

面上单独”摄象”,

象”,图象被固定下.单击.球化率

弹出”球化率”及石大小测量”对话

示.如果图象有阴影,可以选择”阴影

是根据实际情况决定否进行校正或

校正.按”特征提取”后面的小按钮,

度检测范围”对话框的灰度范围+

绿色+然后选中”特提取.根据图

和相粘连的石墨颗粒,选择是否作”

“石墨分割”处理.象如有碎屑,

除碎屑后面的小按钮,出对话框,键

再选中删除碎屑”选.然后选中”进

“运行”按钮,此时象被特征提取为

墨为白,背景为黑,颗粒小于碎屑

上而下删除;将剩下大石墨颗粒自

同时在对话框右侧的窗口中显示出

图2球化军,

3.3

在主界面单击”珠光含量”弹出珠

量窗口,如图3所示.其前三项与”球

小”中的功能相似.”除毛刺”是在特

少量连接颗粒之间的线及图象噪声予

动分类”是石墨与珠体在形状上差别

形状系数即面积率加自动区分.面

动输入,也可从图象上

“自动分类”完全识别开的,采用手动

点取”中有填充,连接,切割的功能,能

修正.测量时按需要选以上各项,按”

就会显

囤.珠光

4注意事项

在”球墨铸铁分析

重要的环节.在每次用系统时,一

是否已经定标,以及使用的物镜是

所选取的物镜对应.”XQF2OOO系

能,对需要保留的图

图象要用软盘备份下,以免系统不

图象.另外,显徽镜摄象头要经常维

保证摄人

参考文献

(1]GB944l一88.球墨铸铁金相

43

球墨铸铁金相检验

ICS 77(080(10 31J

a亘

中华人民

944卜一2009 GB,T

9441—1988 代替GB,T

球墨铸铁金相检验

test for cast ironMetallographic spheroidal graphite Part 945—1:2008，Microstructure of irons—— (IS0 cast 1:

visual classification Graphite by analysis，MOD)

2009-1 0-30

宰瞀骶鬻瓣

11?

国国家标准

GB,T 9441—2009

刖 茜

本标准修采用ISO :2008((铸铁

本标准与ISO 945—1:2008相比，其主要

——修改采用了ISO 945—1:2008中的?,?石墨部分，并在结构上作了编辑性修改; ——修改采用了ISO 945—1:2008中的?,?型墨尺寸和?型、V型墨球数计算部分; ——石形态分类示意图及附A、附录C内容合并作为资料性附A; ——加珠光体量、分分布铁素体数量、碳化物数、磷共晶数量的评定方法及相应评级

9441 本标准代替GB,T 1988《球墨

9441 本标准与GB,T 1988相比，主要技

——修改原标4(1球化分级与评定部分，用ISO 945()(V) 石

颗数所占墨数量比例作为球化率，更换了原标球化分级图; ——将原附录A中计算

——增加了球化

——增加了第5章结表示，第6章

——删除“检验则”项目，检验规则的内容

——将渗碳

——修改了录A内容，将ISO 945中石墨分类

A。 本标准的

本标准由中国机械工业联会提出。 本标

(SAC,TC 54)归口。 本标准负责起草

位:上

本标准参起草位:东南大学、佛山市顺区中天创展球铁有限公司、无锡

阳铸造研究所、东汽车有限公司工研究所、一汽铸造有限公司、安徽神剑科技股份有限公司。 标主要起草人:杨力、孙国雄、永成、俞旭如、张寅、洪晓先、王成、王春亮、魏传颖。 本标准所代替标

9441 ——GB,T 。 1988

9441—2009 GB,T

球墨铸铁金相检验

1范围 本标准规定了在光显微镜下球墨铸铁

法。本准对化分级、石墨大小、石墨球、珠光体数量、分散分布的铁素体

物数量的评定方法作规定，列出了

本标准适用评定普通和低合金球铸铁铸态、正火态、退

2规范性用文 下列文件中的条款通过标准的引用而成为本标准的条

件，其随后所 的修改单(包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，励据本标准达成协议的各方研是否可使这些文件的最新版。凡是不13期的引用文件，其

GB,T 13298金属显微组

3试的制 3(1金相试样应在铸件同时浇注、同炉热处理

3(2金试样制备按GB,T 13298的规定执行，截取和制备金相试

石墨剥及石墨尾，试样表面应光洁，不允许大的划痕。 化、 4检验项目和评级

411A(VI)(V) ((根据附录中石墨为球状型和团状墨个数所占石墨总的百分比作为球化率，将球化

4(1(2球化率算时，视场直为70 film，被视场周界切割的石墨不计数，放大100倍时，少小于 2 mm2 inm时，可适当放大或缩小数，视场的石墨不计数。若石墨大

石墨数一般

4(1(3抛光态下验石墨的球化分级，首先观察整个面，选三个球化差视场的多数对照评级 图

4(1(4采用像分析仪进行评定时，在抛态下直接进行阈值分割提取石墨

及评定级别。首先观察整个受检面，选三个球化差的视场进行

表1球化分级 图 号 球化级别球化率 ?95, 1 1级 90, 2 2级 3 80, 3

球化分级囤(100× ?

:? ??(?

?':?o??

_,::?

???了(-??二:???

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围3 3级80,

)( ?广:1 (~?

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(广?， (々、:f?气::

?二C(-- ?(ij、多o?0 ,-o ?

?j< 围5="">

4 2

4 2 1抛光下检验石墨大小t放大倍100倍。首先观察整个受检面，选

大于最大墨球半径的石墨球直的平均值，对j!}l

4 2 2用匿像分析性，在抛光怒下直进行阈值分箭提取石墨球，选取有

最大石墨球半径的

4 2 3石墨大小分

裹2石墨太小分级

,i??，J、#6组,8组目，日使月zoox女500×#?倍n( x)石墨

图8 4

围10 6级 囤9 5级

2 闰11 7

4 3

4 3 1光态试样经2“,5,硝酸溶液侵蚀后(检验珠光体数量(铁索

大倍数]00倍。选取有代性的视场对厢相

4 3 2珠光体数量按石墨大

表3璩

数别名称 聋光

璩20

#15

#5

GB,'r 9441—2009

x)珠光体数量

围15A珠75 围15B珠75

1 囤18A

24A5 24B5 圈珠珠4 4分救分

4 4 125100 抛光态试样经蹦,,硝酸酒精溶液侵蚀后，检验分散分

选取有代表性的税对照相应的

8

4 4 2散分布的铁索体数量，块状A和阿状B两组图片，见

寰4分散分布铁素体数量分级

铁10

铁15

性20

帙30 00 x)分分布的铁素体数

图25B铁5 围25A铁5

围26A铁10 围26B铁

10

圉30A铁30 围30B铁30

4 5

4 5 1抛态试样经2蜥,5“硝酸洒液侵蚀后，检验磷共晶数量t放大倍

受检面，以数量最多视场对照相应

4 5 2磷共晶数量分墩

量分级

目 母级剐名称

?2

磷共晶数量

,?

U

图33磷1 5 围32磷

围34硪2圈35磷3 4 6碳化袖数量

4 6 1抛态试样经2蹦,5蹦硝酸酒液侵蚀后(检验碳化物数量，放大

个受检面，以数量最的税场对照相应

4 6 2碳化物数量分级

量分级 目 号 ,名称 碳化物

碳l

硪2

3 碳

410

x)碳化物敲量分

图36碳

圈38碳3图37碳2

围39碳5 圉40碳10

9441—2009 GB,T

47 在光态检验石墨球数，首先观察个受检面，选取有代表性视场的

通过计算一

定面积内的石墨球数n来定单位平方毫米内

4(7(1

000 将知面积A(通常使用直径为79(8 rD_133_，面积5 nq(r'D_2的圆形)

用测量面内至有50个石墨球的放大倍F。计算完全落在测量网格内的

格所切割的墨球数n。。于，该面积范围内的总的

n—，n+专

4(7(2试样平方毫米内石墨球数的计

可计算出实际

石墨球数n。。

唧一暑×P

式中: A——所使用测量网格面积，

(ram2)。

4(7(3图像分析法

采用图像析仪，在抛光态下直接进行阈值割提取石墨球，首先观察整个

视场，测量单

5结果表 5(1球化分级以化级别和,或球化率表示(

5(2石墨大

5(3石墨球数以单位平毫米石墨球个数

5(4珠体数、分散分布铁素体数量、共晶数量以及碳化物数量用相应

示。如果碳物和磷共晶总含不超过5,时，二者

6试验报告 试验报告包括以

下部分:

a)标准号}

b)样品的名

c) d) 测

试验报告编号

f)试验员。

附录A

(资料性附录)

ISO 945石墨类 A I ISO 945墨形态分为六类，具体分类见表A I，

裹AI石墨的分娄 存4

?遗缘EH 材辩

※l?H#5?(t

蠕?恃肆?铁 目i状i? 日

镕,镕铁(#l*#

固A1

A1(续)

?没辜、磕》:谚? 馨妒

嗥“?

‰ 鑫。

?豢霉“In。

图A 2

GB,T 9441—2009

(? ?(、 :::???:::???-(:(D?: ??: ? ，?:?-??-?? _?J

?? o t???j(??i

,??( :o。oo?(???。0?0，^?(I, o t((。譬=(0、0,( 、 ?(o一、(。0? _寸，

囤A“续)

球墨铸铁金相缺陷

从金相组

从金相组织方面无法具判别球铁的牌

GB/T9441-2009《球墨铸铁

件》就知道了，主要判别球牌号的依据还是力

分和金相都不作为标准，成主要控制大概球铁

主要看球化率和珠光体的量其实也还是看

球墨铸铁

球铁是球墨铸铁的简,球墨铸铁

铸铁，含碳量在2％以的铁碳合金。工业用铁一般含碳量为2％～4％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体态在。除碳外，铁中还含有1％～3％硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有、铬、钼、、铜、硼、等元素。碳、硅是影

铸铁可分为：

①灰口铸铁。含碳较高（2.7％～4.0％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称铁。熔点低（1145～1250℃），凝固时收量小，抗压强度和硬接近碳素，减震性好。用于制造机床

②白口铸铁。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固收大，易产生缩孔、裂纹。度高，脆大，不能承受冲击载荷。用作可锻铸铁的坯件

③可锻铸铁。白口铸铁火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧。其组织性能均匀，耐损，有良好的塑性和韧性。用于造形状复杂、能

④球墨铸铁。灰口铸铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，球铁。比普通灰口铸有较高强度、较好韧性和塑性。于制造内燃机、汽

⑤蠕墨铸铁。灰口铸铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫。力学性能与球墨铸铁近，铸造性能介于灰口铸铁与墨铸铁之间。用于

⑥合金铸铁。普通铁加入适量合金元（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。金素使铸铁的体组织发生变化，而具有相应耐热、耐磨、耐蚀、耐温或无磁特性。用于制造矿山、化工

球墨铸铁金相缺陷

1、球化不良 球化不良稀土镁球墨铸铁经常遇到的问题之一。球化是指浇铸过程中因球剂加入量不足等原因而形成的铸石墨未充分球化

多呈团块状、开花状、枝晶状、蠕虫

（1）宏观特征 银白色断口上分布有黑色斑点，破断铸件在其整个断面上分布有明显可见的小黑点，愈往中心愈密。球化不良的程度越重，斑直径越大数越多，甚至全部断为黑，类似灰铸铁的断。金相微观分析能发现有集中布的厚片状石或晶石墨以

学性能急下降，不能达到牌号所规定的性指标。 主要是因为镁和稀土元

（2）微观特征

金相观察为集分布的厚片状石墨，少量的球状石墨，且球状

在厚片状石周围出现铁素体组织，这种组织使球墨铸铁的

（3）原因分析

①合金加入量少

②球化剂数量合

③铁水氧化致使镁量损而造成球

（4）应采取的措施

①球化剂加入要足量

②尽量防止镁的烧

③严格控制铁水中含硫量，应

④铁水温应控制工艺要求范围内，温度过

2、石墨飘浮

（1）宏观特征

石墨漂浮出现铸件上表面、试块边缘及口底部，在断口上表面出现一层

（2）微观特征

其石墨聚，呈开化或荔枝状，有的完全爆裂，见2，这种组织严重削弱了球铁的力学性能，

（3）原因分析

产生石墨飘浮的主

（碳当量>4.55%）。当碳硅当量超

浇铸温度高，铁水在固前就析出

停留一段时间，此时墨聚集并长

的密度远比铁水轻，集石墨易上

物也被带到铸件的上面，从而在

石墨飘浮。在同等条下（碳当量相

大，浇铸温度愈高，

型内保持高温液态时长，石墨有

间，因而石

（4）防止石

①严格控制硅当量，碳不应该超过4%，硅不应该超3%，厚大铸件的碳硅含量应更低。 ②提

③加入少量强烈阻石墨化的元

④严格控制

3、夹渣

（1）宏观特征

夹渣分布铸件上表面和铸件的死角处，渣在断面上呈连续的暗黑色区

（2）微观特征

有硫化物（MgS和FeS）和氧物（MgO、SiO2、FeO、Al2O3）在夹渣有球状石墨外，还有类片状墨，见图3。夹渣的出现大大地低了球铁力学性能，特别是伸长

（3）原因分析

铁水中硫含量及残余镁过高，加之浇

形成了夹渣缺陷。

（4）防止

可降低铁水中硫含量（硫含

及残留镁量≤0.05%；控制足够的稀土量，提高浇铸温度

(≥1300℃)，使熔易于上浮，减少夹

需多次扒渣，以免非金夹杂物留在铁

此外，在浇铸时，应减铁液在空气中

免铁液流在浇铸时产氧化而生成二

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