本文標題："鑄件金屬由表及里殼狀凝固技術(shù)加工顯微鏡"
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鑄件金屬由表及里殼狀凝固技術(shù)加工顯微鏡
鑄件金屬由表及里的結(jié)晶過程常被稱為殼狀凝固；而在熔液
內(nèi)部分散結(jié)晶過程稱為糊狀凝固。合金的凝固方式與其凝固溫度
范圍、合金結(jié)晶性質(zhì)和鑄件斷面的溫度場有關(guān)。如果合金凝固溫
度范圍小、斷面溫度梯度陡峭時，凝固區(qū)域相對較窄，通常發(fā)生
殼狀凝固。相反，合金凝固溫度范圍大，斷面溫度梯度平緩時，
凝固區(qū)域相對較寬，則發(fā)生糊狀凝固。對于某一成分的合金，鑄
件斷面凝固區(qū)域的寬度取決于該區(qū)域的溫度梯度。十分陡峭的溫
度梯度可能使結(jié)晶溫度范圍很寬的合金發(fā)生殼狀凝固，非常平緩
的溫度梯度也可能使結(jié)晶溫度范圍很窄的合金發(fā)生糊狀凝固。
灰鑄鐵件一般為亞共晶成分和共晶成分。共晶轉(zhuǎn)變以前，熔
液中已經(jīng)有奧氏體析出。最先澆入鑄型的鐵水與型壁接觸后熱量
迅速向外散失，此時鑄件斷面的溫度梯度比較陡峭，接近型壁的
鐵水發(fā)生殼狀凝固并形成鑄件表層。鑄鐵的碳當量越接近共晶成
分、凝固溫度間隔越小則殼體厚度越小。殼層內(nèi)的鐵水散熱較慢
，溫度梯度平緩。石墨將在鐵水內(nèi)的有效核心位置上形核、生長
，并產(chǎn)生石墨．奧氏體共晶團。因此，一般灰鑄鐵件以殼狀一糊
狀兩種方式凝固。實驗證實，碳硅含量、共晶度、孕育處理、鑄
件斷面尺寸以及鐵水高溫停留時間一般都不改變凝固方式，但是
石墨共晶團數(shù)量隨鑄件斷面厚度增加和凝固時間延長而減少。
灰鑄鐵與白口鑄鐵和球墨鑄鐵凝固方式都不相同，白口鑄鐵
件是以殼狀方式凝固的。鑄件最外層通常由初生奧氏體枝晶形成
，然后出現(xiàn)萊氏體共晶層。隨著溫度下降，殼層逐漸增厚。由于
滲碳體晶體是以分層方式生長，在生長著的固一液界面上，可以
看到共晶晶粒以舌狀伸入液相的生長形態(tài)。白口鑄鐵的宏觀凝固
界面是粗糙界面。
麻口鑄鐵中既有滲碳體共晶，也有石墨共晶。殼狀凝固和糊
狀凝固同時存在于一個凝固體中。鑄鐵的化學成分和結(jié)晶條件直
接影響某一時刻形成的組織，從而也就決定了該時刻鐵水的凝固
方式。
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