石墨的基本形态及命名解读
一、石墨的正常形态
无序列举的几种石墨形态,每一种都有其独特的结构和性质。
二、石墨的命名标准
为了更好地理解和区分不同形态的石墨,业界制定了一套命名标准。
三、石墨的金相结构
铸铁中的石墨以多种形态存在,其分布和形态取决于多种因素。
详细描述如下:
1. 无序片状石墨 - 此种石墨表面均匀分布着片状结构,呈现出一定的无序性,是由孕育过程促成的。
2. 玫瑰花样片状石墨 - 特征为明显的放射生长花样,共晶团结构清晰可见,铁素体常位于共晶团中心,多出现在薄壁处或未孕育的金属中。
3. 过冷石墨 - 特征为细小的石墨严格沿初生枝晶分布,在ASTM标准中被称为D型石墨。此种石墨常因薄壁铸件快速凝固、低硫含量、高过热温度、铁水在炉内长时间停留以及高钛含量而形成。
4. 蠕虫状石墨 - 表现为细小、互连、高度分支的石墨结构,在光学显微镜下与过冷石墨表面相似,但在三维空间中呈蛆状形态。这种石墨结构较难形成,通常出现在低含硫量的铁水中。
5. 紧密片状石墨 - 通过园化和加厚正常的片状石墨而形成。其形成受到多种因素的影响,包括铁水的氮含量、残留镁量等。
6. 集结石墨 - 在过共晶铸铁现,厚大断面处呈片状,薄壁处则呈星形或星簇状。
7. 球状(球团状)石墨 - 以明显的不规则方法分散在中,呈现球核或球状结构。这种石墨是加入球化元素如镁、铈等促成的,具有“SG”、“球墨”或“可延展的铸铁”的特征。
8. 回火碳核 - 出现在可锻铸铁中,为紧密石墨团块,常见于黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁中。
铸铁中石墨金相的命名有两个国际标准:ASTMA247-67和IS0 9 45-1975(E)。分类基于石墨形态、分布和尺寸进行。例如,ISO 9451-13-4表示片状石墨,主要以玫瑰花样形态分布,实际石墨尺寸在0.12~0.25mm之间。
附图说明:
图1至图10展示了不同形态石墨的显微结构和立体扫描图像,帮助读者更直观地理解各种石墨形态。