表 1。2 EN1563-2012 规定的两个牌号的力学性能

材料牌号 主要壁厚

t/mm 屈服强度

/MPa 抗拉强度

/MPa 伸长率

/%

t≤30 400 500 14

EN-CJS-500-14 30<t≤60 390 480 12

60<t≤200 供需双方协商

t≤30 450 600 10

EN-CJS-600-10 30<t≤60 430 580 8

60<t≤200 供需双方协商

固溶强化是通过融入某种溶质元素形成固溶体而使金属强化的机理，由于固 溶体中溶质原子的存在，而使得晶格发生畸变，位错运动的阻力随之增加，难以 产生滑移，因而提高了合金固溶体的强度及硬度等力学性能[13]。在前人的研究 基础之上，充分利用 Si 固溶强化作用，将 Si 含量有效控制在一定的范围，可以 成功生产出力学性能和金相组织符合 EN1563:2012 标准要求的球墨铸铁材料。 1。3 Si 在球墨铸铁中的作用

Si 作为球墨铸铁中的重要元素，赋予了球墨铸铁多重良好工程实用性：宽广 的力学性能，耐热性、耐腐蚀性，及良好的铸造性、吸震性和切削加工性能等。 Si 在球墨铸铁中的作用或许不止于此，有待我们去进一步的探索。

1。3。1 Si 促进石墨化

球墨铸铁中的 Si 是促进石墨化作用最强的合金元素，Si 促进石墨化的能力， 是 Ni 的 3 倍，Cu 的 5 倍。

Si 优先溶于固溶体中，Si 与 Fe 的结合作用比 C 强，就会使 C 的溶解度降低， 而导致大量 C 析出；Si 能使共晶点向左上方温度较高、C 含量较低的方向移动， 这时发生转变有助于 C 原子和 Fe 原子的扩散，同时也有利于 Fe3C 的分解，从 而促进石墨化过程。共晶点左移，离共晶成分更近，Si 含量越高，凝固过程中， 会有更多的 C 以初生石墨的形态析出，石墨易于析出和长大，自然能促进石墨 化[14]。不同 Si 含量下的奥氏体最大溶 C 量和共晶 C 含量见表 1。3。值得一提的 是，提高 Si 含量能提高稳定系共晶温度，同时降低了介稳定系共晶温度，进而 扩大了两系的共晶温度差 ，如图 1。1 所示，由此得知 Si 促进石墨化的作用也抑 制了 Fe3C 的形成。

表 1。3 不同 Si 含量下奥氏体最大溶碳量和共晶碳含量

Si/% 0 2 4 6

奥氏体最大溶碳量/% 共晶 C 含量/% 2。11

Si 的石墨化能力与其含量有关，如图 1。2，当 W(Si)>1。25%时，石墨化作用显

著增强；当 1。5%<W(Si)<2。5%时，石墨化作用最强；当 W(Si)>3%时，石墨化作用 就不再增强了。

图 1。1 Si 含量对共晶温度的影响 图 1。2  不同 Si 含量下的石墨化能力

共析转变时，奥氏体中的 Si 抑制 C 与 Fe 形成 Fe3C，提高共析转变温度， 强烈促进共析石墨化过程。另外，Si 促使 Fe3C 分解的作用，已经运用于球墨铸 铁的石墨化退火阶段。