灰铸铁中石墨形态分级及其特点(0).kdh

级别 8 片长＜1.5 mm
图 3 石墨长度×100
参考文献:
［1］ Walteom C F, Oper T J. Iron cast Hand eovb ［M］. I1:146.
［2］ 中国机械工程 学 会·铸 造 分 会.铸 造 手 册 ，铸 铁 ［M］.北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，2003：186.
时，首先形成奥氏体初次晶，余下铁水在树枝晶间 发生共晶反应，石墨片呈方向性分布。
6）F 型石墨， 这是一种星形石墨和短片状石墨 均匀混合的石墨分布形状，常出现在碳当量高的薄 壁铸件中，例如单体活塞环的显微组织中。 加微量 硼的含硼灰铸铁中也会出现 F 型石墨。
3 片状石墨的石墨长度分级
d）枝晶点状（D 型）
2 灰铸铁中片状石墨的 6 种分布形态的特点
1）A 型石墨，它呈均匀分布，无方向性。 由于这 种类型石墨相对来说对金属基体割裂作用较小，机 械强度较高，所以用户中多希望得到 A 型石墨。
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Oct.2009 №5 a）片状（A 型） c）块片状（C 型）
铸造设备与工艺
2009年第 5 期
b）菊花状（B 型）
1 铸铁中石墨类型
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
图 1 ASTM A-247 中规定的石墨 7 种形态图
收 稿 日 期 ：2009-07-19 作 者 简 介 ：子 澍 （1937- ）， 男 ，教 授 。
美国材料与实验学会标准 ASTMA-247 中将铸 铁中出现的石墨类型分为 7 种，图 1 是石墨形状的 7 种类型， 而国际标准 ISO945-75 中以及 GB72161987 将石墨形态分为 6 种。
我 国 灰 铸 铁 金 相 标 准 GB7216 -1987 与 美 国 ASTMA-247 标准中规定石墨长度分为 8 级，1 级石 墨最长 ，在金相 显 微 镜 下 放 大 100 倍 看 ，石 墨 长 度 大于 100 mm，8 级最短 ，石墨长度<1.5 mm，图 3 是 8 级石墨长度图。
当企业接到美国公司发来的铸铁件定单时，图 纸 上 会 有 对 石 墨 的 要 求 ， 例 如 ， 石 墨 要 求 Ⅶ.3~Ⅶ.5， 意思是要求片状石墨，石墨长度级别 3~5 级。 为此， 企业检测中心需要有关于石墨的标准图谱，以便对 所生产的铸铁件金相检测时对照比较，本文根据生 产检测需要而撰写，供有关朋友参考。
e）枝晶片状（E 型）
f）星状（F 型）
图 2 片状石墨分布形状图[1，2]
2）B 型石墨，也称菊花状石墨，这种类型石墨发 生在碳当量高，且结晶核心较少的情况下，共晶团 比较大，而结晶初期冷却速度比较大，所以中心石 墨长不大，片较细小。
3）C 型石墨，它出现在过共晶铁水的铸件中，有 粗大的片状初生石墨，可增加材料热导率、降低弹 性模量，由于钢锭模子要求有高的导热性，所以在 钢锭模中常出现这种石墨。 由于 C 型石墨会降低铸 铁的机械性能，所以具有 C 型石墨的铸件机械加工 表面会出现麻点。
4）D 型 石 墨 ，石 墨 于 奥 氏 体 枝 晶 间 析 出 ，呈 无 方向的点状分布。 当铸铁件在快速冷却时（如壁很 薄 ），铁 水 有 很 大 的 过 冷 度 ， 但 由 于 硅 含 量 较 高 ， 使 其免于出现白口，由于在共晶凝固前，有奥氏体先 结晶折出，形成无石墨的奥氏体枝晶。 这表明铸铁 成分是亚共晶，大多数情况也的确如此，但是，共晶 成分铸铁会出现 D 型石黑。 当冷却速度大时，合金 液过冷度增大，共晶温度线下移，Fe-C 相图上的液 相线向右下方延伸， 原共晶点也向右下方移动，原 共晶成分成为亚共晶成分，出现奥化体初晶及 D 型 石墨。 金属型铸件易出现 D 型石墨，它与相同硬度 的 A 型石墨铸件相比，机械强度较高。 D 型石墨铸 件出现的问题是难以得到没有铁素体的铸件，内于 密集的点状石墨之间距离很近，所以奥氏体在共析 转 变 时 析 出 的 碳 很 容 易 聚 集 到 点 状 石 墨 上 去 ，Fe3C 难以形成。
关键词：灰铸铁；石墨形态；石墨类型；石墨片尺寸 中图分类号：TG143 文献标识码：B 文章编号：1674-6694（2009）05-0053-02
Graphite Form Classification and Characteristics of Gray Cast Iron
ZI Shu
（College of Materials Science and Enginering, Beijing Patytechnic University, Baijing 100022， China） Abstract：This paper introduced the graphite form classification of gray cast iron in ASTMA-247 and GB7216-1987. In The var－ ious forms in which graphite occurs in cast irons have been classified into seven types. In ASTMA-247, the graphite form in cast iron has been classified into seven types, five types in gray cast iron, that is from A type to E type. In GB7216-1987, the graphite form in gray cast iron has been classified into six types, that is from A type to F type, and the graphite flake length has been classified into eight types. Key words: gray cast iron, graphite form, graphite type, size of graphite flake
2009年第 5 期 22000099年年第 510期月
·综 述·
铸造设备与工艺 FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY
铸 造Oc设t.2备009与 工№艺5
灰铸铁中石墨形态分级及其特点
子澍 （北京工业大学材料科学与工程学院，北京 100022）
摘 要：文章就美国标准 ASTMA-247 与 GB7216-1987 对铸铁的石墨形态分级作了详细介绍。 美国材料与实 验学会 ASTMA-247 中将铸铁中可能出现的石墨形态分成 7 类，其中对灰铸铁的石墨形状分为 5 种，从 A 型到 E 型，而 GB7216-1987 把灰铸铁的石墨形状分为 6 种，即 A 型到 F 型。 同时将石墨片长又分成 8 级。
Ⅰ型 石 墨 出 现 在 球 铁 中 ，Ⅱ型 石 墨 也 出 现 在 球 铁中， 我国标准是用球化级别来区分Ⅰ型和Ⅱ型， Ⅲ型石墨出现在可锻铸铁中，Ⅳ型石墨出现在蠕墨 铸铁中，也叫紧实石墨铸铁，Ⅴ型Ⅵ型皆能产生在 球铁中。
Ⅶ型石墨是普通灰铸铁中的片状石墨，在 ASTMA-247 标准中， 对Ⅶ型石墨又细分为 A、B、C、 D、E5 种，而国标 GB7216-1987 中则将灰铸铁中的石 墨 形 态 分 为 A、B、C、D、E、F6 种 。 图 2 是 根 据 美 国 ASTMA-247 标准（片状石墨分布形状 A 至 E）及国 标 GB7216-1987 中的 F 型合成的片状石墨分布的形 状图 。 ［1，2]
5）E 型石墨，发生在碳含量很低的铸铁中，冷凝
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级别 1 片长＞100 mm
级别 2 片长 750 mm~100 mm
级别 3 片长＞25 mm~50 mm
级别 4 片长＞12 mm~25 mm
级别 5 片长＞6 mm~12 mm
级别 6 片长＞3 mm~6 mm
级别 7 片长＞1.5 mm~3 mm
［3］ Angus H T，Physical and Engineering Properties of Cant uson ［M］. The British cost tron research Association. 1960:13~18.