GF20铸铁

GF20铸铁
GF20中国国家标准（GB9440-88）中的牌号基本符合国际标准（ISO5922-1981）。
石墨化退火主要涉及固态石墨化机理、石墨化退火工艺的影响和各种元素对固态石墨化的影响。
（1）固态石墨化机理。白口生坯中的渗碳体是不稳定相，只要条件具备便可分解成稳定相--铁素体和石墨，这就是固态石墨化过程。必要条件是白口铸铁固态石墨化能否进行取决于渗碳体分解和石墨成长的热力学和动力学条件两个方面。热力学观点认为，渗碳体从低于铁-碳相图A，很多的温度条件下保温，亦可发生固态石墨化过程。但渗碳体的分解能否不断进行，石墨化过程能否终完成，则在很大程度上取决于渗碳体分解后碳原子的扩散能力和可能性，使旧相消失，新相形成的各种阻力因素等动力学条件。在渗碳体及基体多相存在的情况下，石墨晶核容易在渗碳体与周围固溶体的界面上产生；如果铸铁内有各种硫化物、氧化物等夹杂物微粒，则石墨晶核的形成就比较容易。要使白口铸铁中存在的石墨晶核继续长大，具备碳原子能强烈扩散的条件。纯铁碳合金较难于石墨化，有促进石墨化的元素存在时，能加速石墨化进程。关于铸铁固态石墨化机理许多观点，大多是根据传统的两阶段退火工艺提出的。高温阶段时，当加热到奥氏体温度区域，经过4个环节：在奥氏体-渗碳体界面上形核；渗碳体溶解于周围的奥氏体中；碳原子在奥氏体中由奥氏体渗碳体界面向奥氏体-石墨界面扩散；碳原子在石墨核心上沉淀导致石墨长大。在这阶段退火过程中，。渗碳体不断地溶解，石墨不断地长大，直至渗碳体全部溶解。此时铸铁的平衡组织为奥氏体加石墨。在低温阶段则发生转变成铁素体的共析转变，后形成铁素体加石墨的平衡组织。由于采用低温石墨化退火工艺的问世，固态石墨化机理随之有所发展。加热温度不A，温度，而仅有720～750℃的保温阶段，铸铁组织由原来的珠光体加莱氏体直接转变为铁素体加石墨。关键是要改善较低温度下的石墨化动力条件，以及加强铸铁内在的石墨化因素。如细化渗碳体，细化晶粒增加界面，增加位错密度，从而增加初始石墨核心数以减少扩散距离。
（2）石墨化退火工艺的影响。第-阶段常用温度920～980℃保温，佚莱氏体中的共晶渗碳体不断溶入奥氏体而逐渐消失，团絮状石零逐渐形成。第二阶段常用温度710～730℃保温，或者由750℃缓慢（3～5℃/h）降温至700℃。预处理常用温度分高温预处理即在750℃左右保温1～2h，和低温预处理即在350～450℃保温3～5h。其作用在于增加石攫颗粒数，减小碳原子扩散距离，缩短退火周期，改善石墨形态。
（3）各种元素对固态石墨化的影响。碳能促进石翠化，增加退火的石墨核心数，缩短石化时间，特别是缩短第二阶段石墨化的时间。硅强烈促进石墨化，能促进渗碳体的分解，故在允许限度以内提高铁液中的含硅量，能有力地缩短第-、第二阶段的退火时间。在炉前加硅铁或含硅的复合孕育剂可造成较大浓度起伏，有利于实现低温石墨化。锰能与硫生成MnS，故在适当含量范围内能缩短石墨化时间。但当自由锰量（锰与硫化合生成MnS以外的多余锰量）超过-定值（>0.15%～0.25%）或不足时（负值），则阻碍石墨化，尤其是阻碍第二阶段石墨化。硫强烈阻碍石墨化。当硫含量不很高时（<0.25%），可用锰中和其有害作用。当硫含量较高时，使石墨化退火困难。磷在凝固时微弱地促进石墨化，对退火过程中的固态石墨化影响不大。超过一定量时对第二阶段石墨化稍有阻碍作用。其他如铬、钼、钒、碲等均有强烈的阻碍石墨化作用；铝、锆、钙有较强促进石墨化作用