縮墨鑄鐵以及灰鑄鐵機械結構檢測光學顯微鏡

尋求制造縮墨鑄鐵之迅捷方法，及探討縮墨鑄鐵之金
相機械性質，以提供制造者確實可行之途徑，并對這種嶄新的材料，有一正確之認識
，使從事機械設計者，能對其加以運用。實驗中所研討的變數，包括有合金添加劑及
其用量、接種、傾注溫度、鑄件厚度、冷激傾向以及鑄件中殘留化學成份之影響等。

實驗中制造縮墨鑄鐵所采用的方法有：
1.不足量球化劑法：乃是以三種合金球化劑作為添加劑。

2.稀土元素法：包括使用稀土矽化物及密鈰合金兩種添加劑，并施以
Fe - Si或Ca - Si作接種處理。各爐次試驗溫度范圍在1400℃ 1500℃之間，并作
不同傾注溫度之試驗，以求得知其對金相組織及機械性質的影響。
實驗結果顯示，以兩種球化劑KC5 Mg及KC-L7，添加量為0.5 0.7 wt. ％，KC8 MG添
加量在0.3 0.5 wt.％時，于最佳情況下，可制得80％縮墨及20％球墨組織的鑄鐵。
以稀土矽化物0.3 wt. ％及0.4 wt.％的 添加量，并且施以Ca Si 0.3 wt. ％接種處
理，可制得100 ％縮墨鑄鐵。然而若稀土矽化物添加量在0.4 wt. ％而以Fe Si作接
種處理時，則有產生灰鑄鐵之傾向。實驗中并得證在1400℃ 1500℃的傾注溫度是適
合縮墨鑄鐵的制造。

至于鑄件厚度的影響，
薄件（0.75英吋以下）較易產生冷激傾向，尤其是用密鈰合金處理者，
皆有碳化物（雪明碳鐵）的產生。然而當鑄件厚度超過1英吋時，
鑄鐵的顯微鏡下觀察顯微組織顯然已無多大變化。實驗結果指出1英吋以上的鑄件厚度均可得大致
相同的縮墨鑄鐵組織。

由化學分析顯示，以不足量球化劑處理者，其化學成份，殘留鎂（Mg）含量在0.013
0.025 wt. ％，殘留鈰（Ce）含量在0.01 0.015 wt. ％之間，可制得縮墨組織。
而以稀土矽化物或是用密鈰合金作為添加劑。并施以接種處理者，其殘留化學成份，
（Ce）在0.02 0.050 wt. ％之間亦制得優(yōu)良之縮墨鑄鐵。
由本實驗所得之縮墨鑄鐵的機械性質可綜合如下：
抗拉強度：300 385MPa （47.5 56.6KSi）
延伸率：4 8％
硬度：120 150 Bhn
沖擊值：6.6 7.4 Joules （4.6 5.5 ft - 1bf）
上述機械性質，顯示縮墨鑄鐵介于灰鑄鐵（片狀石墨）與延性鑄鐵（球狀石墨）兩者
之間，甚且由其冶金性質與破壞現象，亦顯示出縮墨鑄鐵是介于上述兩者之間。