KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thành phần, tổ chức của gang cầu ở trạng thái đúc
Trên cơ sở phân tích về độ bền, độ dai va đập, và đặc biệt là tính thấm tôi, gang cầu song pha cần phải chứa một số nguyên tố hợp kim, thí dụ: Ni, Cr, Cu. Gang thí nghiệm nấu theo quy trình ở chương 3. Bằng phương pháp phân tích quang phổ phát xạ xác định thành phần hóa học của gang cầu như ở bảng 3.1:
Bảng 3.1 Thành phần của gang cầu nghiên cứu (%)
C Si
3,62
Trong số các nguyên tố được hợp kim hóa thấp có niken Ni, đồng Cu và mangan đề hòa tan tốt trong ausferit, nguyên tố Cr hòa tan trong pha ferit và có thể tạo thành cacbit. Tuy nhiên, hàm lượng Cr khá nhỏ nên chúng chỉ hòa tan trong ferit là chủ yếu. Molipden có tác dụng tăng độ thấm tôi của gang. Các nguyên tố này đều có tác dụng làm xuất hiện nhánh phụ trên đường cong chữ C và làm cho nó dịch chuyển về phía trái, làm tăng tốc độ tôi tới hạn của hợp kim.
Sự phân bố, mức độ graphít hóa và tổ chức nền kim loại của gang cầu ở trạng thái đúc được thể hiện trên hình 3.1.
Hình 3.1. Tổ chức của gang ở trạng thái đúc
(Ảnh hiển vi quang học của gang cầu đã qua tẩm thực bằng 8g CrO3 + 40 g NaOH + 72 ml H2O)
Thấy rõ tổ chức graphít được phân bố đều trên nền kim loại, mức độ cầu hóa graphít trên 90 %, đường kính hạt graphit cỡ 40 µm, khoảng cách giữa các hạt graphit trung bình là 187µm. Tổ chức nền kim loại 80 % peclit và 20 % ferit, không xuất hiện cacbit ở tinh giới hạt tinh thể. Kích thước hạt graphit nhỏ, khoảng cách
giữa các hạt graphit nhỏ, là điều kiện thuận lợi cho quá trình austenit hóa. Trong đó, quá trình hòa tan cacbon vào trong austenit ở nhiệt độ cao tương đối thuận lợi vì quãng đường khuếch tán của cacbon từ các tấm cacbit trong peclit sẽ ngắn hơn so với cacbon từ graphit khi tổ chức nền chủ yếu là ferit.
Với thành phần và tổ chức tế vi của mác gang cầu nghiên cứu, đã xác định được các chỉ tiêu cơ tính như trong bảng 3.2:
Bảng 3.2. Cơ tính của mẫu gang cầu nghiên cứu ở trạng thái đúc
ζ0,2, MPa