灰铸铁的金相检验

灰铸铁是一种断口呈灰色、碳主要以片状石墨出现的铸铁。片状石墨是灰铸铁特有的石墨形态。GB/T7216《灰铸铁金相》将片状石墨的二维形态分成A、B、C、D、E、F六种类型。

    按Fe-C状态图，灰铸铁的平衡组织为铁素体+石墨。受化学成分和冷却速度等的影响，则可能出现碳化物和磷共晶。因此铸铁的基体可能是P+F或全部是P。

灰铸铁的金相检验必须按照GB/T7216-1987 《灰铸铁金相》标准规定的方法和内容进行。标准规定金相试块应取自抗拉试棒距断口10mm处，或从试棒的底部切除10mm后再取金相试块。试块尺寸应包括试棒直径的一半。不允许直接从浇口或冒口上取样。

在灰铸铁中，石墨长度是影响铸铁力学性能的重要因素。抗拉强度随石墨长度的增加而降低。GB/T7216-1987将石墨长度分为8级。

1、灰铸铁石墨的检验

1）石墨的分布

GB/T7216-1987《灰铸铁金相》标准规定灰铸铁石墨检验应在未侵蚀的试样上进行，观察放大倍数为100倍。GB/T7216《灰铸铁金相》将片状石墨的二维形态分成A、B、C、D、E、F六种类型。生产中，在同一铸件的同一部位上往往会存在几种形状的石墨。

2）石墨的长度

在灰铸铁中，石墨长度是影响铸铁力学性能的重要因素。抗拉强度随石墨长度的增加而降低。GB/T7216-1987将石墨长度分为8级。

2、灰铸铁基体组织的检验

灰铸铁的基体组织一般为P或P+F。按其铸态或经热处理后状态列入7种:F、片状P、粒状P、T、粒状B、针状B、M。此外，受化学成分和冷却速度的影响，在铸铁结晶后，还可能出现碳化物和磷共晶。

1）珠光体粗细和珠光体数量

    灰铸铁的珠光体一般呈片状，片状P的粗细可以用渗碳体和F的片间距离来表示。片距越小，P越细，硬度和强度越高。标准GB/T 7216-1987规定:在500倍下，按片间具的大小，将P的粗细分为四级:S型P(F与K难以分辨)、细片状P(片间距≤1mm)、中片状P(片间距＞1~ 2mm)、粗片状P(片间距＞2mm)。

    P数量是指P和F的相对量。 P数量越多，灰铸铁的强度和耐磨性越高。国家标准将P数量分为8级。

 2）碳化物的分布形态和数量

如果铁水按Fe-Fe3C亚稳定系相图结晶，则得到碳化物，在合金铸铁和耐磨铸铁中，出现的碳化物要比灰铸铁中多。根据碳化物的分布形态，可分为针条状碳化物、块状碳化物、网状碳化物和莱氏体状碳化物。碳化物具有很高的硬度，却降低铸铁的韧性，恶化加工性能。标准将碳化物分为6级。

 3）磷共晶类型、分布形态和数量

①磷共晶类型：磷共晶按其组成分为四种：二元磷共晶、三元磷共晶、二元磷共晶-碳化物复合物及三元磷共晶-碳化物复合物。检验磷共晶的试样一般采用2~5%硝酸酒精溶液浸蚀。放大倍数500倍。

②磷共晶分布形态：分为4种：孤立块状、均匀分布、断续网状、连续网状。检验磷共晶分布形态的试样用2~5%硝酸酒精溶液浸蚀。放大倍数100倍。

    ③磷共晶数量：磷共晶硬而脆，显著降低铸铁的韧性。标准将磷共晶数量分为1~6级。见表10。检验磷共晶数量的试样用2~5%硝酸酒精溶液浸蚀。放大倍数100倍。

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