風電設備的發(fā)展趨勢及其對鑄件的需求

    A型石墨是在鑄鐵的石墨生核能力較強、冷卻速率較低、在過冷度很小的條件下發(fā)生共晶轉變時形成的。在光學顯微鏡下觀察時，石墨呈均勻分布的彎曲片狀，無方向性，其長度則因鑄鐵的生核條件和冷卻速率而不同。高品質的結構鑄件，都希望其具有中等長度的A型石墨。
    B型石墨在光學顯微鏡下呈菊花狀，共晶團中心部位石墨片比較細小，外圍的石墨片較粗大。實際上，中心部位是D型石墨，外圍是A型石墨。B型石墨的生核條件比A型石墨差，共晶轉變時的過冷度也比形成A型石墨時大，結晶時先在共晶團中心部位產生過冷石墨（D型），釋放的結晶潛熱使周邊的過冷度降低、形成A型石墨。如B型石墨為量不多，對鑄鐵的性能影響不大，一般情況下可允許其存在。
    C型石墨主要出現(xiàn)于碳當量很高（過共晶）、冷卻緩慢的鑄鐵中，有粗大片狀初生石墨，也有小片狀石墨，有時部分石墨片上有帶尖角的塊狀。過共晶鐵液冷卻時，通過液相線后，在一定的過冷度下析出初生石墨，并在液相中逐漸長大。由于結晶溫度較高，成長時間較長，形成分枝較少的粗大片狀。溫度降低到共晶溫度時，發(fā)生正常的共晶轉變，這時產生的石墨是正常的共晶石墨（A型石墨），最終的結果是在粗大的石墨片之間分布有正常的共晶石墨。因此，C型石墨是由粗大、塊狀石墨和A型石墨構成的。C型石墨可使鑄鐵的熱導率提高，改善其抗熱沖擊的能力，但對鑄鐵的力學性能影響較大，一般的結構鑄件不應有這種石墨。
    亞共晶鑄鐵中，偶爾也能見到這種石墨。如：用感應電爐熔煉而爐料中生鐵塊用量過多時，由于原生鐵遺傳的影響，就可能出現(xiàn)帶尖角的塊狀石墨；孕育劑加入量過大，造成局部硅元素富集，也會產生這種石墨。
    D型石墨是鑄鐵的碳當量較低、冷卻速率較高，在過冷度較大、初生奧氏體枝狀晶發(fā)達的條件下在奧氏體枝晶間形成的，石墨片細小而無方向性。D型石墨常見于碳當量較低的薄壁灰鑄鐵件中，也稱為‘過冷石墨’或‘枝晶間石墨’。在不加合金元素時，D型石墨往往伴隨有鐵索體。如基體組織為珠光體，則鑄鐵的耐磨性較好，且機械加工后能得到較細的表面粗糙度。
    E型石墨是在碳當量較低、冷卻速率也較低的條件下形成的。由于初生奧氏體枝狀晶較多、發(fā)生共晶轉變時過冷度不大、石墨核心不太多、共晶團較大，形成的石墨片大于D型石墨。由于冷卻比較緩慢，奧氏體枝狀晶發(fā)達，發(fā)生共晶轉變時液相主要在初生奧氏體枝狀晶之間，形成的石墨片沿枝狀晶方向生長，具有一定的方向性，對鑄鐵力學性能的影響較大，要力求避免其產生。
    可能出現(xiàn)E型石墨的鑄鐵，如冷卻速率較高，也會形成D型石墨。因此，在高強度薄壁鑄鐵件中往往會同時見到D型石墨和E型石墨。
    生產優(yōu)質灰鑄鐵件，應使其基體組織全部為珠光體，石墨為A型，而且石墨片要均勻分布于金屬基體中，珠光體也應細小而均勻。要盡可能的地使組織中的B型石墨和D型石墨減至最少，不應該有C型石墨和E型石墨。為此，必須進行有效的孕育處理并控制鑄件的冷卻速率。