
【機】 eutectic graphite
【機】 eutectic
black lead; graphite; plumbago; pot lead
【化】 black lead; graphite; mineral black; mineral carbon; pot lead
【醫】 black leaching; graphite; plumbago
共晶石墨(eutectic graphite)是鑄鐵材料中通過共晶反應形成的石墨形态,其英文術語強調晶體結構與合金凝固過程的關聯性。在共晶體系中,液态合金在特定溫度(共晶溫度)下同時析出石墨和奧氏體兩相,形成規則排列的片狀或球狀石墨結構。這種石墨的形貌直接影響材料的力學性能,例如片狀共晶石墨可提升鑄鐵的減震性和耐磨性,而球狀共晶石墨(通過鎂或铈變質處理獲得)可顯著增強抗拉強度。
根據《ASM金屬手冊》記載,共晶石墨的形成需滿足碳當量達到4.3%的臨界條件,且在冷卻速率適中的條件下完成擴散主導的結晶過程。透射電子顯微鏡研究顯示,其晶體結構呈現典型的ABAB層狀堆疊模式,層間距約0.335納米,與天然石墨具有相同的基本晶體參數。該特性使其在汽車制動盤、發動機缸體等高溫耐磨部件中得到廣泛應用。
“共晶石墨”是材料科學(尤其是冶金領域)中與鑄鐵凝固過程相關的術語,其含義需結合“共晶反應”和“石墨形态”來理解:
基本定義
共晶石墨是指在鑄鐵共晶凝固階段形成的石墨結構。當液态鑄鐵冷卻至共晶溫度時,液态合金會同時析出兩種固相:奧氏體(γ-Fe)和石墨,這一過程稱為共晶反應。石墨在此過程中以特定形态分布,形成共晶石墨。
形成條件與特點
對材料性能的影響
共晶石墨的存在會顯著降低鑄鐵的機械強度(因片狀石墨尖端易引發應力集中),但提升導熱性和減震性,因此常用于發動機缸體等需耐熱震的部件。
與球墨鑄鐵的對比
通過添加鎂、铈等元素,可使石墨球化(球狀石墨),從而大幅提高強度。而共晶石墨的片狀結構則屬于未改性處理的自然凝固結果。
若需更專業的工藝參數或微觀結構分析,建議查閱《金屬學與熱處理》等專業書籍或材料科學數據庫。
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