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