共晶鑄鐵

共晶鑄鐵

提出一種新的兩區域結晶,這種兩區域模型與三區域模型結晶模型的區別在於:在鑄件的一次結晶過程中,鑄件斷面上不同時出現固相、固液相、液相三區共存的區域狀態。這種模型的提出是對一次結晶模型的補充和完善,它有利於揭示一次結晶的微觀機理,得到鑄鐵組織與力學性能的關係,從而為計算機仿真鑄造合金的性能打下了良好的基礎。

介紹

共晶鑄鐵

為了用計算機設計鑄造合金的性能,只有通過實踐認識該合金的動態結晶過程,並以此為基礎抽象出符合實際的物理模型[1]。在長期實踐活動中,人們認識到亞共晶鑄鐵一次結晶過程為逐層凝固的方式[2,3],即結晶開始後的某時間段,鑄件橫截面上由表面到中心依次出現固相、液固兩相、液相。鑄件橫截面上只包含固相的區域,稱為固相區(Ｓ);只包含液相的,稱為液相區(Ｌ);液固兩相共存的稱為液固兩相區(Ｌ/Ｓ)。逐層凝固的特點可歸納為,結晶開始後三區共存,稱為三區域模型,通常與材料化學成分有關。

研究添加和不添加第3種合金元素Ni,Cu,Mo,V對高鉻鑄件的熱處理行為的影響。研究含16％Cr和26％Cr的亞共晶鑄鐵硬度與殘留奧氏體積(Vr)間的關係。結果表明，在硬化狀態，硬度明顯與Vr有關。Ni和Cu降低硬度但Mo增加硬度。添加V使含15％Cr的鑄鐵硬度提高，但使含26％Cr的鑄鐵硬度降低。含16％Cr鑄鐵的Vr隨Ni,Cu和Mo的添加而增加，但隨添加V而減少。含26％Cr鑄鐵的Vr隨Ni和Mo的添加而增加，但隨Cu和V的添加而減少。當Vr少於20％時回火硬度最大(Htmax)，且Htmax隨Mo的含量增加而增加。Ni和Cu對Htmax沒有明顯的影響。含Mo的兩個系列的鑄鐵都有最高的Htmax值。