灰铸铁中TiN形态及其形成热力学与生长机理

材料热处理学报, 2015, 36(12): 173-178.

灰铸铁中TiN形态及其形成热力学与生长机理

李鹏 ^1, , 隋国洪 ^2, , 戈德存 ^3, , 杨根旺 ^4, , 王德生 ^5, , 唐斌 ^6, , 汤文明 ^7,

1.合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥,230009

2.芜湖永达科技有限公司,安徽芜湖,241009

3.芜湖永达科技有限公司,安徽芜湖,241009

4.芜湖永达科技有限公司,安徽芜湖,241009

5.芜湖永达科技有限公司,安徽芜湖,241009

6.芜湖永达科技有限公司,安徽芜湖,241009

7.合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥,230009

基金项目: 芜湖市科技攻关项目(2015zd06)

关键词：灰铸铁 , 氮化钛颗粒 , 热力学 , 形核与生长 , 显微结构

Morphology and formation thermodynamics and growth mechanism of TiN particle in grey cast iron

Keywords： grey cast iron , TiN particle , thermodynamics , nucleation and growth , microstructure

为了研究灰铸铁中TiN颗粒形成与长大规律及其组织特征,采用显微组织及热力学计算研究某汽车发动机缸体铸件中TiN颗粒形态、尺寸及分布,并对TiN形成与长大机理进行了分析讨论.结果表明,因回炉料中TiN的遗传性形成的TiN颗粒尺寸相对较大,超过20 μm;从铸铁熔体中结晶的TiN颗粒尺寸为4～8 μm;从过冷奥氏体中析出的TiN颗粒尺寸相对较小为1～2μm.热力学计算表明,TiN结晶取决于铸铁熔体中[％Ti]·[％N]的溶度积,当铸铁熔体中[Ti]在0.045％附近([％Ti]·[％N] =2.47×10-4)时,铸铁熔体过冷到1368 ℃,即开始结晶TiN.由于TiN与MnS晶体结构相同,点阵常数相近,过冷铸铁熔体中TiN多以MnS为基底非自发成核长大.

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