镁在球墨铸铁井盖内部的梯度分布

　　金属镁是球墨铸铁的重要组成成分，因此在球墨铸铁井盖内部的分布呈现梯形。接下来主要看一下决定这种梯度分布的因素有哪些。

　　残存气泡外逸的通道被堵塞之后，在金属液体积收缩及石墨化膨胀的挤压作用下，已经迁移至表皮附近的残存气泡将存在着向金属液内部迁移的趋势，能否向内形成事实迁移还决定于以下因素：

　　(1)、通道内铸铁井盖液的粘度无论是一次石墨化阶段还是二次石墨化阶段，气泡迁移速度的快慢与金属液的粘度是成反比关系的，温度越高，金属液的粘度越小，气泡迁移速度越大。实际上，由于金属液散热是由内而外进行的，因此，在金属液内部存在着温度梯度，越远离型壁，温度越高，粘度越小，气泡也就由外向内由高粘度区域向低粘度区域逐步迁移。

　　实际生产中，铸件表面氧化结膜发生在金属液没有完全结晶之前，也就是说，结壳之后的气泡迁移通道并未堵塞。由温度下降引起的体积收缩以及石墨化膨胀都对气泡形成挤压作用，而且，由于奥氏体树枝晶骨架并没有什么强度，石墨化膨胀引起的压力并不能通过迫使型壁外移得到释放，所以，其结果将迫使残余气泡向低粘度的金属液内部也就是铸件心部迁移。迁移到铸件心部的残余气泡最终消失在树枝晶间的缩孔内或直接成为气孔。

　　(2)、石墨化膨胀的能力发生在二次石墨化阶段的结壳对气泡向外以及向内的迁移都构成严重阻碍，石墨化能力的大小决定了石墨化膨胀力的大小，石墨化能力越强，对铸铁液的挤压作用越强，气泡向外或者向内迁移的动力也就越大。因此，足够大的第二阶段石墨化膨胀将促使表皮附近的气泡沿着奥氏体树枝晶间的金属液通道向内迁移。

　　(3)、向内迁移的通道在没有完全结晶之前，向内迁移的通道始终存在。如果结壳发生在一次石墨化阶段，金属液中除了石墨球之外剩余的都是液态金属，那么向内迁移的通道很顺畅，如果结壳发生在二次石墨化阶段，铸铁液中已经形成的奥氏体树枝晶将使气泡向内迁移阻力明显增加，但是，未结晶的树枝晶间的金属液仍然可以成为气泡迁移的通道。

　　大量的MgO在铸件表面氧化结膜，产生相对坚硬的表皮(结壳)。如果铸铁液中的气体含量本来就较少，那么结壳需要的时间就较长，铸铁液整个结晶过程中气泡外逸的通道始终存在，不会产生皮下气孔这类缺陷。事实上，球墨铸铁中一般都含有大量的气体，结壳需要的时间相对较短，结壳发生在完全结晶之前，一旦结壳，将严重阻碍后续残存气泡的外逸。

　　由上可以看出，镁在球墨铸铁井盖内部中之所以会呈现梯度的原因，最主要是受内向迁移的影响。

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