【理论探讨】球铁共晶团与石墨球

老翻砂匠 · 发表于 2017-10-21 10:58:24

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到底球铁的共晶团里是否只有一个石墨球，我的个人认为，一个共晶团里只有一个石墨球。

但有些专家认为一个共晶团里可以有几个石墨球。

坛友们，你们怎么看。大家共同来讨论。

老翻砂匠 · 发表于 2018-6-8 10:13:20

铸造小狗发表于 2018-6-8 08:58 E( x' \! t1 X- V* U
建议：此帖可提名"2018年度最佳讨论帖“！

谢谢建议，这个讨论贴真的可以评为年度最佳讨论贴，郝石坚老师的参与，使本帖更加精彩了！

HSJ · 发表于 2018-5-12 11:11:15

讨论球铁共晶晶粒所含球数问题，首先需要了解球墨铸铁共晶转变机制与正常共晶（领先相生长促使第二相形核生长，产生层状组织）转变机制的区别。球墨铸铁是按照离异共晶机制转变的。离异共晶转变的特点是各组成相的形核和生长在空间和时间上都是分开的，即领先相形核并不促使第二相形核和生长。导致球墨铸铁离异共晶转变的主要原因是共晶相（领先相石墨和第二相奥氏体）成分差别大，生长方式差异显著；球状石墨领先析出不能启动或诱发奥氏体开始结晶；碳在液相中的扩散速度很低，相间浓度不能达到平衡状态，可能被随后生成的奥氏体所包围。石墨首先在铁液中单独形核，晶体三维辐射状生长后形成球状石墨。其周围液相中碳浓度降低·，奥氏体优先在这些地方按固溶相自身的模式形核和生长，在球周围出现诸多奥氏体等轴晶粒，这些晶粒生长并互相接触，形成环状。成为所谓“晕圈“的母体。如果凝固体缓慢降温，这些晶粒可能互相熔合，界面消失。也可能由环状区域继续向外生长并互相熔合。晕轮（圈）以外的液相中存在许多奥氏体异质形核位置，奥氏体将按照自己的形核生长方式析出等轴晶粒。由于是离异共晶转变，奥氏体晶粒生长速率和生长范围基本上不受液相中已存在的石墨球数量和尺寸的影响。在这种凝固条件下，奥氏体生长过程中将会经过一些（一个或多个）石墨球并将它们包覆起来。包覆着一些石墨球的奥氏体晶粒生长到一定程度时与另外的晶粒接触，形成的接触面包含著石墨-奥氏体共晶范围。各个共晶范围内都存在多个石墨球·。考虑到球墨铸铁共晶范围的实际形成机制和过程与一般正常共晶团形成过程不同，这篇简短叙述中没有采用“球铁共晶团”一词。人们早已在扫描电镜下从深腐蚀试样中清楚看到了共晶范围的形貌。本文对所讨论的问题只做了极其简略的叙述。为了介绍这方面的知识，国内外已在一些文献中展示过这些资料。国内出版的 “球墨铸铁”专著（化学工业出版社2014年出版）第13页中展示的图像（第1-16图及第1-17图），可供读者参考。网友如对球墨铸铁共晶转变问题有兴趣，也可以参阅国外诸多有关文献，例如： B.Lux，: On the Theory of Nodular Graphite Formation in Cast Iron , AFS Cast Metal Research Journal Mar. 1972 & June 1972 (文献综述) Ruxan R.，et at.: On the Eutectic Solidifacation of Spheroidal graphite founndamental and Methematical Modeling Approach ， AFS Trans, 2001; 1037-1048

Shawnxu · 发表于 2017-10-22 06:08:25

从共晶团的定义来说只有一个石墨核心。

castengineer · 发表于 2017-10-22 08:46:15

参考此贴的22楼图片.

http://www.rjghome.com/forum.php ... page%3D1&page=2

老翻砂匠 · 发表于 2017-10-22 09:56:34

Shawnxu 发表于 2017-10-22 06:08, f6 n! m* E/ w5 G# I* F
从共晶团的定义来说只有一个石墨核心。

对，只要只要球状一旦石墨形成，奥氏体的外壳也就形成（由于石墨产生之后周围的贫碳导致），并伴随着长大。钱立老师在《灰铸铁球墨铸铁及其熔炼》中就阐明了”以每个石墨核心为中心所形成的这样一个石墨---奥氏体两相共生生长的共晶晶粒称为共晶团“。

但朋友告诉我，郝石坚的书中说一个共晶团里面可以有多个球或石墨的现象！

castengineer · 发表于 2017-10-22 13:00:53

本帖最后由 castengineer 于 2017-10-22 13:04 编辑

老翻砂匠发表于 2017-10-22 09:56! W G+ L, E @: e+ @( @
对，只要只要球状一旦石墨形成，奥氏体的外壳也就形成（由于石墨产生之后周围的贫碳导致），并伴随着长大 ...

最好把原文发上来.球外晕圈模型是理论模式.不排除一些派生相.因为金属学定义是很严格的.

老翻砂匠 · 发表于 2017-10-22 13:09:41

castengineer 发表于 2017-10-22 13:00
$ G! c; W) h9 w! \; ]2 n; ?6 N最好把原文发上来.球外晕圈模型是理论模式.不排除一些派生相.因为金属学定义是很严格的. ...

我是听朋友说的，郝石坚的书我没有，所以看不到原文的叙述～

castengineer · 发表于 2017-10-22 13:13:54

本帖最后由 castengineer 于 2017-10-22 13:17 编辑

老翻砂匠发表于 2017-10-22 13:09
& Z) l6 Q# ]" o$ X5 w我是听朋友说的，郝石坚的书我没有，所以看不到原文的叙述～

在石墨球的晕圈内.不是单晶,也不是纯铁素体相.如果只看铸件的金相图片,是不可以的.
如果有结晶过程的组图....可以证明有几个石墨球.而且是在一个共晶团的结晶过程中形成的.
有派生的可能.也有误判的可能....一切都要过程证明.......

老翻砂匠 · 发表于 2017-10-22 13:22:39

我始终认为，球铁的每个共晶团就是只有一个石墨球，这是有其生核与凝固的特性决定的，那天是朋友纠正我，说可以有两个或更多的石墨球，并且讲是郝石坚的观点，我当时就搞糊涂了～

castengineer · 发表于 2017-10-22 15:05:12

本帖最后由 castengineer 于 2017-10-22 19:35 编辑

谁的覌点并不重要，对不对很重要。

castengineer · 发表于 2017-10-22 15:08:06

暈圈内派生相很多。

castengineer · 发表于 2017-10-22 20:18:12

本帖最后由 castengineer 于 2017-10-23 08:50 编辑

老翻砂匠发表于 2017-10-22 13:22
- E' h! `4 O4 c6 X" i我始终认为，球铁的每个共晶团就是只有一个石墨球，这是有其生核与凝固的特性决定的，那天是朋友纠正我，说 ...

這不影响共晶团理论。谈相转变.平衡是相对的.不平衡是绝对的.谈共晶团里几个石墨球.这里有一个相结晶的核心的问题.大体上有两种核心:
1:外来晶核.如我们常谈到的石墨球的含.MgS.CeS.等双重膜核心.在孕育剂的作用下的外来形核.
2:液体碳浓度涨落的自行核(看图).
(不排除原遗传性固有晶核.)
如果第二种形核存在于球墨的晕圈生成过程中.而在晕圈中又有自形核长大的石墨球,那在晕圈中出现石墨球是正常的.
但.这种球都应当不大.并不影响共晶结晶过程.就如,在球墨的牛眼铁素体中,经常看到珠光体一样.

但有些专家认为一个共晶团里可以有几个石墨球,这并不奇怪.我在以上的第二点中谈到的自形核球.在随后的共晶结晶中.或消亡或张大.这都需要有共晶团的结晶过程中的过程演变图解.如没图解.就断论在共晶体长大过程中有几个球.太苍白无力.也不能给与肯定.

对于任何结论,不应看出之谁的论述.要看是否符合金属学原理.只能有这样的唯一的判据.

castengineer · 发表于 2017-10-22 20:57:07

本帖最后由 castengineer 于 2017-10-22 20:58 编辑

球铁的共晶结晶过程.并不是如经典模型那样,晕圈完整的包复球墨.如各种石墨球的异化现象一样.会有各种形态的变化.....但,如何定义和控制才是重要的.

Shawnxu · 发表于 2017-10-23 08:15:38

石墨球是宏观的，石墨核心应该稍微微观点，应该是一个石墨球含多个工晶团吧？

castengineer · 发表于 2017-10-23 08:40:07

本帖最后由 castengineer 于 2017-10-23 13:27 编辑

Shawnxu 发表于 2017-10-23 08:15
- f/ k" c1 z: Q; n石墨球是宏观的，石墨核心应该稍微微观点，应该是一个石墨球含多个工晶团吧？ ...

在一个球铁共晶团内,有几个球的观点是不符合共晶结晶金属学定义的.

铸造小狗 · 发表于 2017-10-23 11:56:39

学习了，又是一个好讨论帖！

老翻砂匠 · 发表于 2017-10-24 23:07:33

castengineer 发表于 2017-10-23 08:40' ]4 H% s0 I/ [9 W9 H' u% b
在一个球铁共晶团内,有几个球的观点是不符合共晶结晶金属学定义的.

对的，否则不符合球铁的凝固原理与规律。

往往石墨球的异化现象会制造假象，比如：在共晶团内的石墨变异（含开花等）成两个或两个以上的石墨体。但归根结底还属于一个石墨球导致的！

castengineer · 发表于 2017-10-25 08:37:21

老翻砂匠发表于 2017-10-24 23:07& u: g: ]/ W7 \) K/ h! n
对的，否则不符合球铁的凝固原理与规律。
& Q/ X, z; ^% S2 l0 C! l8 X6 }; o8 T6 K+ C: n- Y5 \* |
往往石墨球的异化现象会制造假象，比如：在共晶团内的石墨变异 ...

最好能鉴赏一下原文论述.是否是阅读者的自己理解的论点.

赵世刚 · 发表于 2017-10-25 12:55:11

搞了几十年的球铁，很多问题没有细细回味，死记硬背的多，体会和理解的少，两位专家又让我开眼界了！

castengineer · 发表于 2017-10-25 13:27:29

本帖最后由 castengineer 于 2017-10-25 19:43 编辑

在论坛里沒有专家，都是坛友，談自己观点而已。

老翻砂匠 · 发表于 2017-10-25 20:03:54

castengineer 发表于 2017-10-25 08:37
* @8 D# ]/ I! |) h# S- [8 d: p最好能鉴赏一下原文论述.是否是阅读者的自己理解的论点.

郝石坚的球墨铸铁书籍，您有吗？不知道论坛里哪位有的，能提供一下相关部分的原文论述～

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