大断面球墨铸铁石墨变态问题的探讨

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1979.02.003 北京钢铁学院学报 1979年第2期 大断面球墨铸铁石墨变态问题的探讨 北京钢铁学院铸工教研室 张联芳連金江 摘 要 本文是大断面稀土球墨铸铁试验研究的一部分内容。根据所进行的实 验论证了大断面球墨铸铁石墨变态的实质。结论认为石墨变态是由于球墨 铸铁断面效应所致而不是一般认为的球化衰退。克服球铁的断面效应从而 改善石墨形状应该相应地增强球化因索或抑止墨化因素。最后还对石墨变 态机构进行了探讨。 一、問题的現状和研究目的 一般把壁厚大于100毫米的球墨铸铁件称为厚大断面。由于球铁件壁厚增大，石墨形态 变为不规则的球、团形，团片形，厚片形。机械性能也随之降低。有人〔1)把这种形态的石 墨称为退化石墨(Degenerate Graphite)。对于大断而球铁件石墨变态的原因往往认为 是球化作用衰退所引起〔2)。 六十年代初某厂曾用球墨铸铁浇注了重]7吨鉴厚约600密米的般鎚砧座〔3〕，经解剂斤 发现，石墨不园整而且粗大，抗拉强度仅为标准试样的一半左右，这就初步揭示了大断而球 铁件的石墨变态现象。自从球墨铸铁用于刷造冶金轧辊以来，虽然在部分取代铸钢、锻钢轧 辊方面取得了很大进展，但由于石墨形态不良及韧、塑性能难以达到要求而使其应用受到限 制〔4)。大型压缩机和柴油机曲轴直径为200~300毫米，长度为1~5米，过去都是川10吨钢 锭锻成毛坯再那工成不超过五吨的实心曲轴，白采用球墨铸铁空心曲轴代替之后已显示了诈 多优点〔5)，同样也是由于石器变态问题未获得解决，韧、塑性能难以满足要求，在疲芳载 荷下常因断裂而受到影响。因此认识和研究解决大断面球铁件的石显变态问题，无论是对扩 火球铁的应用还是加深对球化机理的认识都是当前球铁研究的重要课趣之~一。 有-一种观点认为大断面球铁必须依靠镁球化，大断而球铁件的石墨变态难以克服。近年 来，本研究小组进行了重稀土大断面球铁的试验研究工作，浇注了一批直径为350毫米的人 试样及若干支直径为805毫米的球铁轧银。通过实践使我们认识到，稀土元素能使大断面球铁 件球化良好，並且比镁球铁具有较好的韧、塑性能。本文旨在对大断面球铁件石墨变态问题 及克服措施进行讨论。 28

北 京 钢 铁 学 院 学 报 。 了 年第 期 大断而球墨铸铁石墨变态问题的探讨 北 京钢 铁 学院铸工 教研 宝 张 联 芳 速金 江 摘 要 本 文是 大 断面 稀 土 球墨铸铁 试 一 验研 究的一 部 分 内容 。 根据所 进 行 的实 验论 证 了大 断面 球墨铸 铁 石 墨 变态 的实质 。 结论认为石 墨变态是由于 球墨 铸 铁 断 面 效应所 致 而 不是 一 般认 为的 球化 衰退 。 克 服球 铁的 断面 效 应 从而 改善石 墨形 状应该相 应地 增 强球化 因素 或抑止 墨化 因素 。 ’ 最后还 对石 墨 变 态机 构进 行 了探 衬 。 阴题 的现状 和研 究 目的 一 般把 壁厚 大 于 毫 米的球墨 铸 铁件称 为厚 大断 面 。 由于球铁件壁 厚 增 大 ， 石墨 形态 变 为不 规 则 的球 、 团形 ， 团 片形 ， 厚 片形 。 机械性能也 随 之降低 。 有人 牡〕 把这种 形态 的石 墨 称 为退 化石墨 、 比 计 。 对于 大断 而 球铁件石墨变 态 的 原因往往 认为 是 球化作用 衰退所 引 〕 。 一 六 十年 代初 某 厂 曾用 球 墨铸铁 浇 注 了爪 吨壁 厚 约 毫 米的锻姚砧座 〕 ， 经 解剖 后 发现 ， 石墨不 园整而 且粗 大 ， 抗拉 强度 仅 为标 准试样 的一半左右 ， 这就 初步揭示 了 大断 而 球 铁件 的石 墨变 态 现象 。 自从 球墨铸 铁用 于制造 冶 金轧辊 以 来 ， 虽然 在部 分取代铸钢 ， 锻钢轧 辊 方 面 取得 了 很 大进展 ， 但 由于石墨 形态 不 良及 韧 、 · 塑 性 能难 以 达到 要求而 使其应 用 受到 限 制 〔 〕 。 大 型压 缩机和 柴 油机 曲轴直 径 为 一 毫 米 ， 长度 为 米 ， 过 去都是 用 吨钢 锭 锻成 毛 坯再加 工成不超过五 吨 的实 心 曲轴 ， 自采用球墨铸 铁空 心曲轴代替之后 已显示 了许 多优点 〔 〕 ， 同样也是 由于石墨变态 问题未获得 解决 ， 韧 、 塑 性 能难 以满 足 要求 ， 在疲 劳 载 荷下 常因断裂 而受 到影 响 。 因 此认 识 和研究解决大 断 面球铁件的石墨变态 问题 ， 无 论是 对扩 大球 铁 的应 用 还 是加 深对球 化机理 的认识 都是 当前 球 铁研究 的重 要课题 之一 。 有一种 观 点认为大 断面 球铁必须 依 靠镁 球 化 ， 大 断而 球 铁件 的石墨变态 难以 克服 。 近 年 来 ， 木 研究小组进 行 了重稀 土 大断面 球铁 的试 验 研究 工作 ， 浇 注 了一 批直 径为 毫 米 的 大 试 样及若 干 支直 径 为 毫 米的球 铁 轧辊 。 通 过实践 使 我们 认识 到 ， 稀 土 元素 能使 大断面 球 铁 件 球化良好 ， 业 且 比镁球 铁具 有较好 的韧 、 塑 性能 。 木 文旨 在对 大 断而 球铁件石 墨变态 问题 及 克服 措施进行讨论 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1979．02．003

二、大断面球铁的石墨变态現象 有一种观点认为大断面球铁件的石墨变态主要是由于球化剂的球化作用衰退所引起，其 根据是大断面球铁件的石墨形态和球铁铁水在保温、延迟浇注条件下因球化剂作用衰减造成 的变态石墨相类似。针对这一问题，我们进行了球化衰退试验和大断面球铁试验。 1.球化衰退实验 第一种球化衰退试验是在碳粒电阻炉中进行。用石墨坩埚熔化10公斤铁水，升温至1420℃ 时加入2.0%钇基重稀土合金作球化处里，然后加入1.2%硅铁(Si75)进行孕育处理，处理 后的铁水保温在1400℃左右，依次按时从坩埚中取出铁水浇注试样进行断口观察。取样工艺 如图1所示，取样结果如表1所示。 包次 时，分 10501,05113012601230 图1取样工艺示意图 表1 取样次数 时间间隔（分） 三角试样断口 判 断 备 注 1 0 白 口 孕育不足 2 15 银灰色 球化良好 又补了1% 硅铁孕育 3 40 I 日 孕育作用消失 70 白 口 5 100 粗灰口 球化剂作用消失 试验结果袭明，球化处理后40分钟硅的有作用已消失，这种现象称为孕育衰退。.由于 稀土元素具有反石墨化作用，故试样断口为白口。100分钟的试样断口已是灰口，说明球化元 素的作用消失，这就是球化衰退现象.上述试验证明了孕育度退先于球化衰退，球化衰退表 现为白口变为灰口。 第二种试验采用50公斤酸性高频感应电炉熔化铗水。原铁水成份为：C3.82%,Si1.12%; Mn0.14%;P0.14%;S0.023%。钇基重稀土直接加入炉内进行球化处理，加入量为2.5% (折合R2O3的帅入量为0.75%)，重稀土合金的成份为：R,0:25~35%(其中Y,03约占 一半)；Si35~40%;Fe20~25%;Ca4~8%。每隔15分钟从炉内倾出4公斤铁水，在小包 内进行孕有处理后浇注三角试样及楔形试样。试验结果如表2，成份及性能变化如图2，石噩 形态变化如图3。 29

二 、 大 断 一 面球 铁 的石 墨 变态现 象 井井…半 夕 图 取样 工 艺示意 图 时间 间隔 分 三 角试 样断口 白 口 银灰 色 又补 了工 硅铁孕 育 孕 育不足 球化 良好 孕请作用 消失 球 化剂 作用消 失 潇澎燕照殊誉载篇麟 拼 汗井一

表2 机械性能 距炉内球 取样包次 化处理时 孕育硅铁 总硅量 三角试 间（分钟） 数量(%) (%) 所口 o b 8% HB 1 5 1.5 2.30 很灰色 67.5 3.8 229 2 20 1.2 2.07 银灰色 60.0 4.0 229 3 35 1.0 1.99 银灰色，有小黑点 47.0 4.5 170 4 50 0.7 2.04 同上，白口5mm 42.0 3.0 174 5 65 0.5 1.86 暗灰色 37.0 2.0 170 80 0.75 1.94 灰 口 15.0 1.0 120 从上述球化处理后铁水保温延时浇注的试 验结果可以看到，石墨形态随着时间的延长从 园整的球形而逐步蛻变到片形石墨，试样的机 含 械性能也随石墨球形变坏而逐渐降低，最后组 织和机械性能都恢复到球化处理前原铁水的代 态。这就是典型的球化衰退现象。分析球化衰退 6 原因是稀七元素随时间延长逐渐减损所致。 n 从试验得知，在同炉铁水及试样冷却速度基本 相同的情况下，稀土元素随时间的延长而降低。 晨m 囚此采用防止球化元素减损或适当增加球化剂 加入量的方法都能相应的延长球化衰退时问。 这点已被许多试验所证明〔6.7〕。 00000功0而0 2.大断面球铁的石墨变态现象 图2成份、机械性能与保温 为了研究球铁件断面增大后石墨形态的变 时问的关系 化，我们曾对中350×700毫米园棒试样及中805 ×1200毫米热轧薄板辊进行了实验。 (1)中350毫米园棒试样实验 此试验采用了两种不同尺寸的试样：小试样是国家标准规定的25毫米楔形试样，它的组 织和性能代表球铁的牌号标准。大断面试样是中350×700毫米的园棒，为了试验铸型条件的 影响，大试样的铸型采用砂型及金属型两种。铁水用两吨冲天炉熔炼，球化剂用重稀止合金 (R2O3约30%)及重稀土镁合金(RzO315%,Mg5%)两种。现取其中四个炉次的试验列 入表3，表中的机械性能数值是三个试棒的择优值。2Y-1炉次中楔形试样的石墨形态如图4， A所示；大试样的石墨形态如图4，B所示。 以上2Y-1、2Y-2两个炉次都显示出，尽管是同一种球化处理工艺，由于楔形试禅和大 试样的尺寸不同，其石墨形态和机械性能出现了较大的差别。在楔形试样上石墨为园整球形， 而在大试样上石墨发生了变态，它是由聚集短棒形石墨和粗大的球墨所构成，在宏观断口上 这补石墨所在的区域是黑色的园形斑、点，放称为黑旺或黑点。 30

表 取样包次 距 炉 内球 化处理 时 间 分 钟 孕 育硅 铁 数量 … 机 械 性 能 总硅 量 弃 角 试 仁 一 一 一 一 一 ， 样 断 口 一 。 、 一 。 。 一 上 月 为八曰曰。︸︺ ‘ 。。 ﹃﹄ 协”口八一 … 银 灰 色 户匕八﹃通 一自甲八口乃了‘ 银 灰 色 银灰 色 ， 有小黑点 同 匕 ， 白 口 暗 灰 色 灰 口 了 嗯共洲公卢。畏 从上 述 球 化处理 后 铁水 保温延 时浇注 的试 验 结果 可 以看 到 ， 石墨形 态 随着 时间 的延长从 园 整 的球形而逐 步蜕 变到 片形石墨 ， 试样 的机 械 性能也 随石 墨球 形变坏 而 逐渐 降低 ， 最 后组 织 和机械 性能都 恢 复到 球 化处理 前 原铁 水 的状 态 。 这 就是典型 的球 化衰 退现象 。 分 析 球 化 衰退 的原 因是 稀 土 元 素随 时间延长逐渐 减 损所 致 。 从 试验得 知 ， 在同炉 铁水 及 试样 冷却速度 基 木 相 同 的 清况 下 ， 稀土 元素 随 时 间 的延 长而降低 。 因此 采用 防止 球 化元 素减 损 或适 当增加 球化剂 加入 量 的方 法都 能相应 的延长球 化 衰 退 时间 。 这 点已被许多 试验所证 明 〔斌 〕 。 大 断面球 铁 的石墨 变态 现 象 为 了研究 球铁 件 断面 增 大后石 墨形态 的变 化 ， 我们 曾对 小 。 丫 毫 米 园棒试样 及 小 火 毫 米热轧薄板辊 进 行 了实验 。 小 毫 米 园 棒试样实验 诺 叭 遇 外 号 、 、 、 、又 几‘ 一入卜炭 二火成 上、 匀茂 霆 毯内 、 图 匀 一 成 份 、 机械 性 能与保温 日寸问的关 系 此 试 验 采用 了 两 种不 同尺 寸 的试样 小试样是 国 家标 准规 定 的 毫 米楔形 试样 ， 它 的组 织和 性 能代 表 球铁的牌号 标 准 。 大 断面 试样是 小 义 毫米的 园棒 ， 为 了试验铸型条件 的 影 响 ， 大试样 的铸型 采用 砂 型 及 金属 型 两 种 。 铁水 用 两 吨 冲天炉熔炼 ， 球 化齐用 重 稀 卜合金 。 。 约 及重 稀土镁合 金 。 ， 两种 。 现取其 中四个炉次的 试验列 入 表 ， 表 中的机械 性能数 值是三个试 棒的择优 值 。 一 炉次 巾楔形试样的石墨形态 如 图 ， 所示 大试 样 的石 墨形态 如 图 ， 所示 。 、 以上 卜 、 一 两个炉 次都 显示 出 ， 尽管 是 同一种 球 化处理 工艺 ， 由于楔 形试样 和 大 试样 的尺 寸 一 不 同 ， 其石墨形态 和机械性能 出现 了 较 大的差 别 。 在楔形试样上石 墨为 园整 球形 ， 而 在大试样上石墨发生 了变态 ， 它是 由聚集短 棒形石墨和粗大 的 球墨所 构成 ， 在宏观 断 口 上 这 种石 墨所 在的 区域 是 黑 色的 园形斑 、 点 ， 故称为黑 斑 或黑点

3 Si75 化学成份 觉宽% 石墨 机械： 楔形试样 炉次 球化剂 孕有 大试作 桃能 大试样 模形试样 编号 (%) 量 (%) C Si S R2Os Mg 铸型 大试样 ab 8% HB 重稀土 2Y-1 0.88 0.077 合金 1.53.94 2.80 0.012 朱作 球，形 砂型 62.04.0 234 2.5 变态石墨 31.4 1.4 187 2Y-2 理稀上锁 0.65 0.104 球形 58.42.0 229 2.0 0.5 3.84 1.94 0.005 0.0310.038 砂型 变态石墨 37.5 1.5 145 2Y-3重稀十镁 0.71 0.091 1.03.78 0.0790.062金属型 球形 62.58.0来作 2.5 2.74 0.015 球形 57.59.0 187 0.087 2Y-30 重稀土镁 0.89 2.0 1.53:33 2.50 0.005 0.0890.072金属型 球形 71.53.0 255 球形 43.522.5 156 (注： 1.铁水成份中尚有Mn0.34~0.60%;P0.06~0.08%; 2.2Y-30的大试样是经过热处理的，热处理制度是：950℃保温5 小时；700℃保温20小时。其余试样性能完全是铸态的。 2Y-3、2Y心30炉次的试验球化良好，机械性能也较高。这是因为采用金属型代替砂型， 提高了冷郑速度造成的结果，同时稀土的残余量也较高，因而使得球化良好。这就说明大衡 丽球铁的石墨变态问题是可以通过增加冷却速度或增加球化剂量获得解决。 (2)中805毫米轧辊实验 为了进一步研究大断面球铁的石墨变态和防止的措施，又选择中805×1200毫米热轧薄板 球铁辊进行了试验。这种轧辊每支毛重约10吨，日常的生产方法是采用镁球伙复合浇津，由 于这种轧馄是在辊面温度达500~600℃的疲芳载荷下工作，很多镁球铁轧银都因断裂而报废。 本试验采用重稀土合金及重稀土镁合金（含Mg10%)作球化剂，加入量为？，0%，于1976年 浇注了三支轧辊，其辊号及轧制结果列于表4，工艺参数可参阿文献(8)。 表4 材 质 辊号 轧钢次数 轧时（小时） 轧钢量（吨） 露稀土球铁 1180 9 370.4 1653.6 重稀士镁球铁 1343* 6 268.4 9906 重稀土镁球铁 1429 10 422.0 1516.4 决 均 8.3 353.5 1320.2 筷球铁平均 5.3 222.3 813.8 相对，提高(%) 64.0 62.9 61.6 由干工艺上原园，稀土合金沾包底来全部熔化。 31

友 〔注 〕 救偏漆恤黔搏蘑…鞭象鳗价唠 卜式 泛水 炉次的斌毅球化 良好 ， 机械 嘛含也车交高 。 这 是因 为采用 金属型 代替砂型 ， 扮 止竺 一……竺里止逃 州 兰止 轧 婀 该 次 一 数 轧时汉小 拼 时 轧钢量 厂 郎盯 色垦上竺竺 重稀土铁球铁 重稀土 镁 球铁 在 果 另 竺 一 平 一 均 斗 叫一 一瓜下了 一 丽 犷 一 面 一下 一万 名浮 一 卜一二，下…下下万一一 公 红 ， 镁 球 －－一－一 ，弓考了尸丫 相 二 对 提 丫 高 〔 一不…布下…三三几仁…几止业万二 犷 一 杏干工 艺上原 因 ， 、 稀压 合临话 包底未全 部喀化

试验结果表明，重稀士球铁轧辊1180和重 稀土镁轧辊1429都获得良好的球化效果，轧制 效果也大为提高，特别是1180重稀土球铁轧辊 的轧制指标比镁球铁轧辊的平均值提高为-一 倍，轧到最后未裂、未断，只是因白口层磨耗其 硬度不够而报废。之后将1180轧辊进行解别， Q g 从辊身中部取一园片作机械性能、稀土元素钇 的分布及球化效果检验。其机械性能及钇的分 布如图5所示，沿辊身横断而的组织如图6-1所 示。 从以上两图可以看到，球化元素钇在整个 --的形C5。…,+ 断面上分布基本上是均均的（光谱分析值平均 在0.05%左右)。在机械性能方面，辊芯部分图51180轧辊断面的机械性能和的缸分市 的抗拉强度有所下降，而冲击韧性和延伸率变化不大。在含磷量高达0：39%的情况下也达到 0.4公斤·米/厘米2，而~一般镁球铁轧辊约0.3公斤·米/厘米2，说明钇球铁轧辊的韧性性能较好。 在整个断面上石墨球化基木良好，但是辊芯石墨球径较大，园整度不如辊面。这一情况说明 了两个问题：第一，重稀土元素的加入量还不足（折算的R2Og为0.52%），如果加入量再提 高一些，球墨的园整度本来还会更好一些。第二，说明石墨形态与球化元素的分布无关而直 接与断面尺寸有关，进-一步确证大断面球铁的石墨变态不是球化衰退而是一种石墨形态对断 面尺寸变化的敏感性，我们称之为断面效应。这种断面效应在无论那一种球化剂或同一种球 化剂的不同用量条件下同样存在。例如，将重稀土：合金加入量从2.0%降低到1.7%浇注的同 类型轧辊4028，经解剖后，发现，在整个断面上总的来说都属于球化不良，但是辊面（图6一2 A)和辊芯（图6-2B)的石墨形态仍然存在差异，说明断而效应依然存在。 三对大断面球铁石墨变态的认識 1.石墨变态的实质是球铁的一种断面效应 前述球化衰退及大断面试样浇注的实验结果表明：虽然两者都存在着石墨变态现象，但 是它们产生的条件回然不同。球化衰退本质上是由于球化元素随着保温时间延长逐渐除低而 导致石墨变态，而所浇注的试样尺寸前后是同一的。大断面试样的石墨变态本质上是由于断 面尺寸变化所引起，而不同尺寸的试样或同一断面上的不同部位其球化剂残余量是同一的。如 前所述，这是一种断面效应。由于断面变化导致铸铁在共晶转变时仃留时间出现差异，改变了 石墨结晶的动力学条件，这是石墨变态的真实原因。为此，测定了不同断面尺寸的冷却曲 线，如图7所示。 4350毫米大试样的共晶转变时间约100分钟，冷速约0.3℃/分钟；轧银冒口（中650毫米） 约为240分钟，冷速约0.17℃/分钟，两者都是在平衡(<2℃/分钟)条件下进行石墨结晶的。 而标准楔形试样共晶转变时冷却速度约5℃/分钟，共晶转变是在非平衡条件进行的，这就是 一般的球铁生产条件，即前述的保温延时浇注的试验条件。基于以上试验不难分析，表3中 2Y-1,2Y-2炉次的试验尽管是同一炉铁水，浇注禊形试样时，共晶转变是在快冷条件下进 行，万墨结昂为球形，而在大试样的慢冷条件下则石墨发生了变态。由此可以得出结论：球 32

试 验 结果 表明 ， 重稀土 球铁 轧辊 和 重 稀土 镁 轧辊 工 都获得 良好 的球 化效 果 ， 轧制 效果也大为提高 ， 特 别是 重 稀土 球铁 轧辊 的轧制 指 标 比 镁球铁 轧辊 的平 均值 提高 为一 倍 ， 轧到最 后未裂 、 未 断 ， 只是 因 白 口 层 磨耗其 硬度不 够而 报废 。 之后将 轧辊 进 行 解 剖 ， 从辊 身 中部取一 园片作机械 性能 、 稀土 元 素忆 的分布及 球化效果检验 。 其机械性能及忆 的分 布如 图 所示 ， 沿辊 身横断而 的组 织如图‘司所 不 。 从 以上两 图可 以看 到 ， 球 化元素 亿 在整个 断 面 上 分 布基本土是 均 均 的 光 谱分析值平均 在 左右 。 在机械性能方 面 ， 辊芯部分 盯衬 序妞曰 俗 ‘ 「 ‘ 心、 甸福 呀卜 白 、 、 一一 尸 一 一招、 一 一 一一 一 丫 下 一 一 图 轧辊 断面 的机械性 能和 的 司 缸分布 的抗拉 强度 有所下降 ， 而冲击 韧性和 延伸率变化不 大 。 在含磷量高达仇 的 情况下也 达到 」 公 斤 · 米 厘米 “ ，而一 般镁 球铁 轧辊约。 ‘ 公斤 ‘ 米 厘米气说 明忆 球铁 轧辊的韧性性能较好 在整个 断 面上石墨 球 化基木 良好 ， 但是 辊 芯石墨 球径 较大 ， 园整度不如辊而 。 这 一 情况说 明 了 两个 问题 第一重 稀土 元素 的加入量 还不足 折算的 今为民 ， 如 果加入量再提 高一 些 ， 球墨 的 园整度 本来 还会更好 一 些 。 第二 ， 说 明石墨形 态 与 球 化元 素 的分布无关而直 髯 和 辊 芯 扮图 一 的石 井 墨形群杰 仍 然 存 在差旅异 ， 说 明 断而 爵 效应依 … 然耳存在 。 稚 三 对大 断 面球铁 石 墨 变态 的认栽 石墨 变态 的实 质是 球 铁的 一种 断 面效应 前 述 球 化衰 退及 大断面试 样浇注 的 实验结果 表 明 虽然 两者 都存 在着石墨变态现象 ， 但 是 它们 产生的 条件 回然不 同 。 球 化 衰 退本质上是 由于球 化元 素随 着 保温 时 ， 间延长逐渐 降低而 导 致石 墨变态 ， 而所 浇注 的试样尺寸 前后是 同一 的 。 大断面试样 的石墨变态 本质 是 由于断 面尺 寸变 化所 引起 ， 而不同尺 寸 的试 样 或同一 断面上 的不 同部位其 球 化剂残余量是同一 的 。 如 前所 述 ， 这是一种 断面 、效应 。 由于断面变 化导 致铸铁 在共晶转变 时仃 留时间出现差异 ， 改变 了 石 墨 结 晶的动 力学 条件 ， 这是石 墨变态 的 真实原因 。 为此 ， 测定 了不 同断面尺 寸的 冷却曲 线 ， 如图 所示 。 小 毫 米大试样 的 共晶转 变 时间 约 。 分 钟 冷速 约 ℃ 分 钟 轧 辊 冒 口 帅 毫 米 约为 分钟 ， 冷速 约 ℃ 分 钟 ， 两者 都是 在平衡 ℃ 分钟 条件下进 行石墨 结 晶的 。 而标 准楔形试样共晶转 变 时冷却速度 约 ℃ 分钟 ， 共晶转 变是 在非 平衡 条件进 行的 ， 这 就是 一 般 的 球铁生产 条 件 ， 即前述的 保温 延 时浇住 的试 验条件 。 基于 以 土试验不难分析 ， 表 中 叮 一 ， 终 一 炉 次 的试 验尽管是同一炉 铁 水 ， 浇 注楔形试样 时 ， 共 晶转变是 在快 冷条件下进 行 ， 石 果 结 晶为 球形 ， 而 在大试 样的慢 冷 条件下则石墨发生 了变态 。 由此可以得 出 结论 球