孕育铸铁中石墨分布与力学性能的定量关系_图文_第1页
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1、 S中国体视学与图像分析2003年第8卷第1期(a5号孕育剂处理图1石墨组织照片×100 Fig l The type o r graphite(aobtained by5jnoculant3试验结果分析与讨论3.1石墨体积分率与铸铁强度的关系以表3的石墨体积分率Pp为横坐标,分别以6、o b及H为纵坐标绘图发现,6及H与Pp没有单值关系,而o。与Pp有较好的线性关系。经回归分析有o b=30l2-64.68Pp(2经回归分析系数检验,直线相关性很好。式(2表明孕育铸铁的抗拉强度值j_j石墨含量的体积分率成反比,即石墨含量体积分率越高,则强度越低,这与金属学原理是一致的.式(2揭示了

2、HT250孕育铸铁中强度与石墨含量的定量关系。从这定量分析结果出发,可以认为7、6、3号孕育剂均使强度提高很多,而以7号为最高。从6及H值看,它们虽然与Pp没有稳定的定量关系,但从实验数据看,它们也与孕育剂种类有密切的关系,其中6号孕育剂,不但强度较高,而且其它铸造性能也高,综合分析结果可以认为使用6号孕育剂,可使HT250孕育铸铁,获得最佳的综合性能。3.24号孕育剂的孕育机理在特定条件下,孕育剂的孕育机理是多种物化因素和沂金因素的综合结果,孕育剂的实际孕育机理是多种孕育理论的共同作用。影响因素的变化将改变小同孕育机理所占据的主次要地位。4号孕育剂中含有稀土、钡、钙等多种强化孕育元素,它们与

3、铁水中的氧、硫及其它某些干扰元素有很强的结合力。所以,除了能够消除干扰元素对孕育处理的有害作用外.它们还能形成多种氧化物和硫化物。由于是非平衡状态,它们甚至还可以形成少量碳化物。在石墨结晶的过程tj,这些稳定的硫化物山于界面能小,是十分有效的异质形核核(b6号孕育剂处理心。在非平衡状态下形成的少量稀土、钡、钙等元素的碳化物也是石墨结晶的有效核心。另一方面,由于稀土、钡、钙等元索的硫化物具有相同的NaCl型晶体结构和相近的晶格常数,因此,它们可以互溶。值得注意的是不同硫化物与石墨晶格失配度的值有正负之差,因此,互溶后有可能使晶格失配度进一步减小,使得这些互溶硫化物成为更加有效的石墨结晶核心。互溶

4、对应于最台理的互溶比例。这也说明了为什么在使用复合孕育剂进行孕育处理时通常存在最佳加入量。添加台理加入量的复台孕育剂,能增加有效的石墨结晶核心。孕育灰铸铁中这一变化,必然反映在石墨的数量、形状、大小和分布的特征上,而石墨的体积分率能较科学、真实地表现这一特征。4结论(1借助Photoshop、Excel可轻松有效地测算孕育铸铁中石墨的体积分率。(2孕育处理灰铸铁中石墨体积分率与铸铁强度呈线性反比关系。(3复合孕育剂的孕育效果明显优于简单孕育剂。(46号孕育剂在所试验的孕育剂中综合孕育效果最佳。参考文献1肖平安高硅碳比灰铸铁合理台锰量的确定研究妊沙交通学院学报,1997,i3(1:24【22康博创作室Photoshop50实用教程北京:民邮ln出版社1999, 38,85,86,3383】桂红义Excel97入门与提

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