1.反偏析元素

     硅：Si偏析于奧氏體晶內(nèi)并富集在石墨球附近，擴(kuò)大該處奧氏體的共析轉(zhuǎn)化溫度區(qū)間,、促使鐵素體形成,。所以普通球墨鑄鐵（非合金球墨鑄鐵）的鑄態(tài)組織大多數(shù)由鑲有鐵素體邊的石墨球+珠光體組成（俗稱牛眼組織）。牛眼組織能阻止來(lái)自球墨表面的裂紋擴(kuò)展,，提高球墨鑄鐵動(dòng)載荷下的抗力,。然而，Si在奧氏體內(nèi)的固溶強(qiáng)化會(huì)引起晶格扭曲,，阻礙超彈性應(yīng)力作用下的滑移,，當(dāng)Si不均與分布嚴(yán)重時(shí),，這種阻礙變得十分突出。此外,，硅在石墨球旁的富集使固相轉(zhuǎn)化時(shí)易促使析出二次石墨,。由于在硅高的區(qū)域有高的共析轉(zhuǎn)化溫度，故奧氏體固相轉(zhuǎn)化時(shí),，易促使該區(qū)域珠光體片變粗,。因而，Si的偏析會(huì)給性能帶來(lái)不利影響,。

    鎳,、銅：Ni、Cu與Si都屬于反偏析元素,。但與Si不同,，它們降低共析轉(zhuǎn)化溫度；另外,，Cu還在球墨-基體界面富集,，阻礙C的擴(kuò)散。所以Cu,、Ni削弱球墨旁因Si高而引起的鐵素體化作用,，促進(jìn)珠光體形成。在高Ni無(wú)Cr球墨鑄鐵中,，Ni在共晶晶粒周界處的貧化和Mn的富集,，使高Ni球墨鑄鐵的韌性和強(qiáng)度全面降低。

    2.正偏析元素

    錳：Mn在共晶團(tuán)晶界富集,。由于球墨鑄鐵的S含量低,，少量的Mn立即顯示出偏析的負(fù)面影響，故球墨鑄鐵中允許的Mn含量相對(duì)比灰鑄鐵要低,。Mn雖可減少球墨鑄鐵中的鐵素體,，但由于在石墨旁貧化，所以對(duì)克服球墨鑄鐵的牛眼組織作用有限,。Mn在LTF區(qū)偏析易使此區(qū)域奧氏體穩(wěn)定,，等溫淬火后形成高碳馬氏體+殘余奧氏體混合組織，大大惡化ADI球墨鑄鐵的塑性及韌性,。在珠光體及鐵素體型球墨鑄鐵中,，Mn、Cr的偏析導(dǎo)致韌性-脆性轉(zhuǎn)化溫度升高,，容易引起脆性斷裂，截面越大越嚴(yán)重。

    鉻：Cr偏析比Mn強(qiáng)烈,，易形成晶間碳化物,，降低動(dòng)載荷性能，提高縮松傾向,。

    釩：V比Cr形成碳化物的傾向更大,。碳化釩除單獨(dú)存在外，,，還與碳化鐵形成共晶體或固溶體,。

    鈦：Ti與C易形成TiC。TiC熔點(diǎn)3180℃,，以孤立塊狀形態(tài)存在,。當(dāng)溶液中存在C、N時(shí),，Ti與C,、N更易形成化合物TiC、TiN,。當(dāng)形成針狀Mo-Ti-V晶間復(fù)合碳化物時(shí),，會(huì)削弱力學(xué)性能。同時(shí),，TiC,、TiN是高硬度相，對(duì)切削加工會(huì)產(chǎn)生不良影響,。

    鉬：Mo是富集于LTF區(qū)的強(qiáng)偏析元素,。形成的晶間組織并不是簡(jiǎn)單的碳化物，而是復(fù)雜的合金化合物,。當(dāng)P含量偏高時(shí),，晶間組織中會(huì)出現(xiàn)Fe-Mo-P化合物，Mo在晶界易形成鉬硅化合物,，這些組織會(huì)明顯降低動(dòng)載荷性能，還增加微觀縮孔,。

    為了克服偏析元素對(duì)組織和性能的不利影響,，可同時(shí)添加正、反偏析元素以抵消彼此的負(fù)面作用,，獲得人們希望的均勻組織,。

    3.磷硫及低熔點(diǎn)元素

    磷：P不是促進(jìn)碳化物形成元素，但顯示出征偏析特性,，以磷化鐵的形式組成低熔點(diǎn)三元磷共晶在LTF區(qū)共晶界上,，降低鑄態(tài)球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌性。同時(shí)P還同時(shí)偏析到奧氏體晶粒的亞晶界，使亞晶粒界面塑性明顯小于晶內(nèi),，增大球墨鑄鐵的回火脆性傾向,。

    硫：S在球墨鑄鐵中含量不高，多以硫化物形式存在,，固溶態(tài)的硫含量極低,。硫化物多存在于核心，有利于石墨核心的形成,。

錫,、銻：低熔點(diǎn)元素Sn、Sb吸附在石墨/金屬界面上,，形成阻礙碳原子向石墨球擴(kuò)散的薄層,，阻止鐵素體的產(chǎn)生。由于是通過(guò)薄層阻礙碳擴(kuò)散,，所以Sn,、Sb促進(jìn)珠光體的能力比Cu、Ni強(qiáng),。過(guò)量的Sn,、Sb偏析于最后凝固的液體，形成晶間化合物,，導(dǎo)致強(qiáng)度和韌性均下降,。（轉(zhuǎn)載于鑄造微課堂）

NJ-ZN208型電腦多元素分析儀可檢測(cè)的材料有:普碳鋼、低合金鋼,、中合金鋼,、高合金鋼、生鐵,、灰鑄鐵,、球墨鑄鐵、耐磨鑄鐵,、鋁合金等,。儀器可檢測(cè)所有常規(guī)元素C、S,、Mn,、P、Si,、Cr,、Ni、Mo,、Cu,、Ti,、Al、W,、V,、Nb、Fe,、ΣRe,、Mg、Co,、Sb,、As、Sn,、Pb等,。

                南京諾金高速分析儀器廠

                    2022年4月6日