选用工业纯铁，光谱纯石墨、单晶硅灰铸铁凝固分析

选用工业纯铁，光谱纯石墨、单晶硅灰铸铁凝固分析

  通过对含有饱和氮灰铸铁凝固及随后的固态相变过程中氮的分
布的研究，得出以下结论：

  1、初生奥氏体析出过程中，氮在初生奥氏体和剩余液相中的
浓度没有明显差别，即氮在初生抽烟氏体析出过程中不产生较为
明显的偏聚。
  2、在共晶畸变过程中，领先于奥氏体长大的石墨将周围铁液
中的氮吸附在其长大而沿，然后在其随后的长大过程中将所吸附
的氮原子总会固溶在石墨内部，从而使其共晶转变产物中石墨含
氮时明显高于奥氏体。
  3、奥氏体组织中的氮原子在共析转变过程中以间隙原子的方
式固溶在铁素体和渗碳体中，使铁素体和渗碳体晶胞尺寸胀大。
  氮作为一种微量元素对灰铸铁组织和性能有重要影响，目前这
方面的研究大多集中在氮对灰铸铁石墨形态的作用上，有关氮对
初生奥氏体二次枝晶组织的影响的研究很少，而在灰铸铁中，讨
论了氮影响初生奥氏体二次枝晶组织的原因。

  选用工业纯铁，光谱纯石墨、单晶硅和电解锰，并在真空感应
配制成3种不同成分的合金，其化学成分，在向铁液中吹氮气加
入纯氮。
  在金相显微镜下观察单向凝固试样的初生奥氏体组织，测定二
次枝晶臂间距，由于在一次枝晶的前端和末端的二次枝晶臂间距
不同，本实验在测定时从一次晶前端第6个距，取中间5组数据的
平均值，当凝固其平均间距，在试样上难发找到一次枝晶前端，
测量时从界面上第3个二次枝晶开始数起。
  氮作灰铸铁初生奥氏体二次臂间距减小，二次枝晶组织细化，
对于亚共晶灰铸铁，氮对初生奥氏体二次枝臂间距的影响与凝固
速度几乎没有关系，而对于含碳较高的近共晶灰铸铁，凝固速度
对氮的作用效果有显著影响，凝固速度越慢，氮的作用越显著，
灰铸铁中含锰时愈高，氮的作用与凝固速度的有关系愈密切。

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