铸铁凝固过程中的共晶转变和生核

虽然亚共晶铸铁、共晶铸铁和过共晶铸铁中都有初生奥氏体析出，但是，共晶转变时并不依托奥氏体生核、结晶，而是在初生奥氏体枝晶间具有共晶成分的铁液中单独由石墨生核开始。

灰铸铁和球墨铸铁，共晶转变形成的组织，都是由石墨和奥氏体共同形成的共生晶体，但形成的方式有所不同。

促进铸铁中石墨的析出，基本上都借助于异质生核的方式。析出石墨所依托的异质晶核，基本组成物质是多种氧化物、多种硫化物和多种硅酸盐等非金属夹杂物。由于各种铸铁的成分不同，经历的处理方式也不一样，石墨晶核的实际构成当然也不尽相同。

根据近年来一些工业国家在这方面所作的大量研究工作，目前已经形成的共识大致是这样：

通常所谓的‘共晶转变’，所指的是：一定成分的液态合金，在一定的温度下，结晶出两种（二元合金）或两种以上（多元合金）固相，而且还具有液相与析出的各种固相共存的特点。

就Fe-C合金的稳定系而言，共晶转变时析出石墨和奥氏体两种固相，石墨和奥氏体共生，而且，在转变过程中石墨、奥氏体和液相三相共存，直至共晶转变结束。

灰铸铁共晶转变的领先相是石墨，石墨析出后，奥氏体在石墨的分枝间析出，然后二者共同长大，形成一个有点近于球形的协同结晶、长大的共生晶体。共生晶体与液相接触的前沿是参差不齐的，石墨片的尖端始终都突出在共生晶体的外面，伸向液相中，保持领先在液相中生长、分枝的态势，共晶转变的过程参见图4。