鑄鐵件的晶體組織主要是在凝固過(guò)程中形成的，稱(chēng)為一次結(jié)晶，一次結(jié)晶主要是從物理化學(xué)觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，研究液態(tài)金屬的生核、長(zhǎng)大、結(jié)晶組織的形成規(guī)律。
一次結(jié)晶對(duì)鑄件的性能有很大的影響，一次結(jié)晶時(shí)，液態(tài)金屬的補(bǔ)縮和裂紋的產(chǎn)生與晶體的長(zhǎng)大方式有關(guān)，根據(jù)結(jié)晶條件不同，鑄件可能是柱狀晶組織、粒狀晶組織或兩種晶體不同組合的組織。
（1）柱狀晶，就其形成條件而言，有利于液體的補(bǔ)縮，縮少微觀(guān)縮松，但晶界上富集雜質(zhì)和缺陷，故橫向性能差，但是，如減少金屬中雜志，晶間聯(lián)系，則柱狀晶在縱向和橫向性能上均可超過(guò)粒狀晶：又如，使柱狀晶平行于鑄件的拉應(yīng)力方向，可使高溫持續(xù)時(shí)間大幅度增加，并提高耐熱疲勞性能，對(duì)于磁性鋼，如使柱狀晶方向與磁場(chǎng)方向重合，則可顯著提高其電磁性能。
（2）粒狀晶，粒狀晶的晶界長(zhǎng)，雜質(zhì)和缺陷較分散，各項(xiàng)性能差異小，并且細(xì)粒狀晶的性能較好，故一般希望鑄件為犀利狀晶組織。
鋼和鑄鐵的結(jié)晶時(shí)不同的，其區(qū)別在于：鋼（和銅以及大部分鋁合金、鎂合金）屬于固溶體型合金，在結(jié)晶過(guò)程中，只形成一個(gè)或主要形成一個(gè)固溶體相，鑄鐵件屬于共晶型合金，結(jié)晶時(shí)都經(jīng)過(guò)一個(gè)共晶轉(zhuǎn)變階段，從液體中直接析出兩個(gè)相，或同為固液體，或另一相為非金屬相-石墨、碳化物和硅，共晶轉(zhuǎn)變時(shí)，總在固-液相界面析出“ 相”構(gòu)成共晶團(tuán)的骨架，決定共晶團(tuán)的形狀和大小， 相則充填預(yù)骨架之間，構(gòu)成共晶團(tuán)的基體， 相往往是高熔點(diǎn)相，共晶點(diǎn)都偏向低熔點(diǎn)組元一邊，當(dāng)高熔點(diǎn)相析出受阻時(shí)，另一相也可能 析出，非金屬相脆，弱，其形狀，分布和大小對(duì)這些合金的性能起著決定性的作用。
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