鑄鐵材料片狀石墨鑄鐵與球狀石墨鑄鐵金相顯微鏡
片狀石墨鑄鐵(FC200)與球狀石墨鑄鐵(FCD400)在靜止空氣中之高溫氧化行為,
觀察與分析氧化層的結構與成分,研究不同石墨形態對鑄鐵材料抗高溫氧化性之影響。
隨后,經由兩種表面改質方法;熱浸鍍鋁與鍍鎳熱浸鍍鋁,
分別施加鋁涂層與鎳鋁涂層于片狀石墨鑄鐵與球狀墨鑄鐵表面,
分析鋁涂層與鎳鋁涂層對鑄鐵的高溫氧化保護性與抗熱疲勞性之差異,以及探討石墨形態對涂層之高溫性質的影響。
高溫氧化動力學顯示石墨型態對于鑄鐵材料抗高溫氧化性有明顯的影響,
片狀石墨鑄鐵之抗高溫氧化性低于球狀石墨鑄鐵。
觀察片狀石墨鑄鐵高溫氧化層的連續成長行為顯示,由于氧氣持續由氧化后之片狀石墨滲入,
促使鐵氧化物沿片狀石墨晶界向材料內部快速生長,發生材料內部氧化,
因此片狀石墨鑄鐵氧化速率常數高出球狀石墨鑄鐵氧化速率常數5倍。
兩類鑄鐵再 借助由沉浸于700 °C之純鋁熔湯中120秒,
施加鋁化涂層于兩種鑄鐵材料。鑄鐵材料經由熱浸鍍鋁后,鋁化涂層經組成相分析顯示,
從表面至基材側皆依序為鋁、鐵鋁介金屬(FeAl3、Fe2Al5)與石墨所組成。
在鑄鐵沉浸于鋁熔湯發生元素交互擴散過程,由于鑄鐵中的鐵元素向外擴散的速率
大于鋁熔湯中的鋁向鑄鐵材料內擴散的速率,所以片狀石墨/球狀墨鑄鐵材料經熱浸鍍鋁后