影響鑄鐵石墨化的因素

凡有利于碳原子擴(kuò)散、聚集、結(jié)晶的因素都能石墨化，反之則阻礙石墨化。生產(chǎn)中影響石墨化的主要因素是鑄鐵的化學(xué)成分和高溫狀態(tài)的保持時(shí)間（常以冷卻速度表示）。
　　1）化學(xué)成分
　　鑄鐵中五種元素對(duì)石墨化的影響如下。
　?。?）碳。碳是形成石墨最基本的元素。含碳量高形成石墨的晶核多，碳濃度大，有利于碳原子的擴(kuò)散，因此鑄鐵中有足夠的含碳量。但含碳量過(guò)高將導(dǎo)致石墨粗大，數(shù)量多，使鑄鐵力學(xué)性能降低。
　?。?）硅。硅和鐵的結(jié)合力較強(qiáng)，硅溶于鐵能降低鐵碳原子間的結(jié)合力，有利于提高碳原子的擴(kuò)散能力，故硅屬石墨化元素。硅還具有作用，當(dāng)含硅量很少時(shí)，即使有足夠高的含碳量，也可能會(huì)出現(xiàn)白口組織。含硅量過(guò)高也使鑄鐵的力學(xué)性能降低。
　　（3）錳。錳是阻止石墨化的元素。錳的存在增強(qiáng)了鐵碳原子間的結(jié)合力，降低碳原子的擴(kuò)散速度，對(duì)階段石墨化的影響尤為明顯，有穩(wěn)定珠光體的作用。錳還有另一個(gè)作用，錳和硫有的親和力，兩者結(jié)合形成MnS進(jìn)入熔渣而被去除。硫是強(qiáng)烈阻止石墨化元素，形成明顯削弱了硫的反石墨化作用。從這個(gè)意義上說(shuō)，當(dāng)含錳量適當(dāng)時(shí)，有利于石墨化。
　?。?）硫。硫是強(qiáng)烈阻止石墨化的元素。過(guò)高的含硫量，即使有足夠的碳、硅含量也會(huì)出現(xiàn)白口組織。因此生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制硫的含量。
　?。?）磷。磷是微弱石墨化的元素，從石墨化的角度看，略高的含磷量有益。但其作用微弱，一般不作為石墨化的調(diào)整元素。因磷使鑄鐵產(chǎn)生脆性，故生產(chǎn)中仍需嚴(yán)格控制。
　　2）冷卻速度
　　冷卻速度緩慢即鑄鐵在高溫狀態(tài)保持時(shí)間長(zhǎng)，有利于石墨化。鑄造生產(chǎn)中影響冷卻速度的因素有澆注溫度、鑄型溫度、鑄型導(dǎo)熱率和鑄件厚度。一般情況下，中、大鑄件都是干砂型室溫澆注，澆注溫度也有固定規(guī)范到因此冷卻速度的主要影響因素是鑄件壁厚。
　　綜上所述影響鑄鐵石墨化從而影響鑄鐵組織的主要因素是碳、硅含量總和與鑄件壁厚。生產(chǎn)中可根據(jù)鑄件壁厚和要求的組織，確定碳、硅含量，通過(guò)鑄造工藝予以控制。也可根據(jù)鑄鐵組織（或力學(xué)性能）要求和一般的碳、硅含量，的鑄件壁厚。