石墨球化

球化处理就是让铸铁中的碳的存在形式为球状；孕育du处理：1、可以作为石墨球的核心；2、能减少反球化剂元素加入所引起的白口倾向，阻碍碳化物的形成，促进碳成长为球状；3、孕育剂的加入能创造较多的石墨结晶核心，使共晶团数目增多，细小并均匀分布，从而提高机械性能；4、此外，孕育处理对球化有保护作用，可以延缓球化衰退。早提出的一种学说，认为晶核的品格结构是决定石墨成球的条件。用镁处理铁水使石墨球化，是因为能生成具有立方晶格结构的MgO、MgS、MgC2等化合物，碳原子从四周以相同的速度向其扩散聚集而成球状石墨。用扫描电镜和X射线显微分析技术对球状石墨进行仔细观察表明，在球状石墨中心有尺寸约1μm的外来夹杂微粒，而且认为它们是球状石墨的晶核，它们具有双层结构。在用硅铁镁合金进行球化处理和用硅铁进行孕育处理的球墨铸铁中，晶核的中心部分由钙和镁的硫化物组成，其尺寸约O．05um，晶核的外层则由镁、铝、硅、钛的氧化物组成；在这个内外层之间和外层上生长的石墨之间，均有一定的晶面对应关系。由此认为，镁钙等元素在球状石墨晶核形成过程中的作用是通过组成这些元素的硫化物和氧化物而去除溶体中的氧和活性硫；同时，这些元素的硫化物及氧化物夹杂微粒就构成了球状石墨晶核的中心部分和外层部分物质。但直接用MgS微粒处理铁水使石墨球化的实验却未成功，因此球化元素的形核作用就难以断言是促成石墨球化的主要原因。经镁或铈处理的球墨铸铁中，铸铁熔体和石墨晶体的棱面之间的界面能量高于熔体和石墨晶体基面之间的界面能量，使石墨向垂直于基面的晶向生长成球墨。而在含硫较多的灰口铸铁中，铸铁熔体和石墨不同的晶面间的界面能量关系则相反，因而在灰口铸铁中使石墨在垂直于柱面的晶向生长成片墨。不过这个原理仅对完全晶体适用；从热力学来看论述是正确的，但缺乏从动力学角度对石墨结构的形成进行分析。

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