1.6　球墨鑄鐵的冷卻曲線

圖1-29顯示稍過共晶成分球墨鑄鐵冷卻曲線。在曲線上可以看到幾個顯示相變的停點。溫度最高的停點Tg顯示初生石墨在高溫鐵水中析出。由于此時析出的石墨量較少，產生的潛熱尚不足產生明顯拐點，只能使冷卻曲線斜率出現輕微變化。Tγ為初生奧氏體析出的停點。此停點顯示初生石墨球周圍的貧碳區在球化元素產生的過冷環境下，即使液相是過共晶成分，也會有少量初生奧氏體開始析出，并引領共晶反應。如果球墨鑄鐵為亞共晶成分，Tγ就是初生奧氏體析出的溫度。具有近共晶成分時，Tg和Tγ有時難以區分。

圖1-29　稍過共晶成分球墨鑄鐵冷卻曲線

在Tγ-Th溫度范圍內發生奧氏體對初生石墨球的包覆。據測定，ω（Si）=2%～3%的近共晶鎂球墨鑄鐵的Tγ-Th溫度范圍在1182～1166℃之間。

當鐵水溫度降低到Th以下，由于存在球化元素，鐵水繼續過冷到Teu，Teu是球墨鑄鐵共晶轉變的開始點，奧氏體-石墨共晶組織開始大量出現。Teu溫度主要取決于冶金因素，特別是孕育處理質量。良好的孕育處理改善石墨形核條件，增加晶核數目，Teu溫度相應提高。鐵水冷卻速度也是影響Teu的重要因素。較低的冷速有利于提高Teu溫度。

在共晶轉變的溫度范圍內，球狀石墨大量出現，隨著石墨的析出反應，大量結晶潛熱釋放出來，使鐵水溫度回升。形成了保持較長時間的Teu-Tem-Tef線段。Tem表示溫度回升達到的最高值，達到Tem以后，鐵水溫度開始緩慢下降。冷卻曲線的尾部出現曲率半徑較大的弧線。當液相溫度達到Tef時，共晶轉變結束。

球墨鑄鐵冷卻曲線與含有片狀石墨的灰鑄鐵冷卻曲線有明顯差別。特別是共晶反應導致的鐵水溫度回升值和曲線尾部的曲率半徑與灰鑄鐵有明顯不同。這些差異在生產上可以作為判斷石墨球化程度的依據。