石墨凝固時顯微孔洞及金屬夾雜物截面分析顯微鏡
石墨在固相中形核與凝固時形核機制不同。固相形核位置是
在高能區域--晶界、顯微孔洞、微裂口、非金屬夾雜物周圍等原
子失序或錯配度高的部位。
滲碳體與奧氏體界面原子呈失序狀態，有很多空位，這些空
位具有接受碳原子的良好能量條件。顯微孔洞、組織中的微裂口以
及鑄件預淬火在馬氏體斷面或周邊產生的顯微裂紋都是適宜接納
碳原子的位置。
如果碳原子擴散到這些孔隙內表面，形核時不會因鐵原子自擴散
速率低而導致形核困難或滯后。
可鍛鑄鐵中金屬夾雜物附近常常出現石墨形核位置。熱力學
計算可以說明，即使這些夾雜物中有些可以成為石墨形核基質，但
是在退火溫度下還不能使石墨在其上形成石墨結晶核心。這是因
為鐵原子自擴散速率低，產生很大的制約作用。在其他位置形成
石墨晶核之后，鐵原子仍不能充分擴散。雜質附近形核的主要原
因在于它們的線膨脹系數遠小于鐵的線膨脹系數，在退火加熱過程中，
雜質與其周圍金屬發生顯微尺度分離，并在奧氏體中產生位
錯或空位聚集，成為接納碳原子的合適位置。生產實踐表明，在石
墨化退火前先進行低溫預處理(300一500℃，保溫4一5h;或750℃，
保溫1-2 h)，有助于縮短石墨化過程并增加石墨數目。
目前己有許多工廠將低溫預處理納入正常生產的工藝規程。
