Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 27/07/2007 23:37 (GMT+7)

Sự hình thành graphít cầu và sự chuyển biến sang dạng graphít giun (*)

Đã tiến hành quan sát hình thái học của bề mặt phân cách giữa pha lỏng và pha rắn của hợp kim Fe-C và Ni-C trong điều kiện đông đặc có hướng. Thí nghiệm đã thực hiện với 5 mẫu hợp kim Fe-C và 3 mẫu hợp kim Ni-C có lượng phần trăm S khác nhau. Các mẫu được làm nguội sao cho tốc độ đông đặc của các mẫu hợp kim Fe-C trong khoảng từ 0,5mm/h đến 12mm/h, tốc độ đông đặc của các mẫu hợp kim Ni-C là từ 2mm/h đến 150mm/h. Các mẫu được nhúng trong bể nước trong quá trình đông đặc và được quan sát tổ chức tế vi ở các vùng lỏng và vùng đông đặc.

Trong mẫu hợp kim Fe-C không thấy graphít cầu, nhưng với hợp kim Ni-C và Ni-C-Mg lại quan sát được nhiều hạt graphít cầu ở trước mặt phân cách giữa pha rắn/lỏng và trong vùng pha lỏng. Trong điều kiện đông đặc bình thường graphít của hợp kim Fe-C-Ce có dạng cầu, trong khi graphít trong điều kiện đông đặc có hướng lại có dạng gần với dạng tấm và hình dạng của nó thay đổi từ dạng thô sang dạng nhỏ mịn khi tốc độ đông đặc thay đổi trong khoảng từ 2mm/h đến 4mm/h. Hình dạng loại graphít mịn này có dạng giống hệt với graphít giun, do đó có thể nói rằng graphít giun có thể được hình thành do sự tiếp tục lớn lên của các graphít cầu do tác động của độ quá nguội. Thí nghiệm cũng xác nhận rằng đầu của graphít được bao bọc bởi một lớp ôstenit mỏng, hình dạng đúng như dạng đông đặc cùng tinh của gang graphít cầu.

Đối với hợp kim Ni-C-Mg đông đặc với tốc độ 150mm/h có sự tồn tại của graphít cầu trong pha rắn. Manhê trong hợp kim Ni-C đã tạo ra hiệu ứng nhấp nhô của bề mặt phân cách pha rắn/lỏng và từ đó gây ra sự gián đoạn của quá trình lớn lên để tạo ra graphít cầu, trái với quá trình lớn lên liên tục của sự hình thành graphít giun. Điều đó có nghĩa là graphít dạng cầu phải được kết tinh trực tiếp từ pha lỏng.

Cơ chế hình dạng graphít giun đã được quan sát thấy khi sử dụng phương pháp nhỏ giọt, ở đó một giọt nhỏ gang nóng chảy được nhỏ lên một tấm graphít sạch, sau đó được làm nguội với tốc độ khác nhau từ 1000K/phút đến 1K/phút trong môi trường khí He-3%H 2. Đã tiến hành làm thí nghiệm với 6 mẫu với các loại vật liệu là Fe-C, Fe-C-Si và hợp kim Fe-C-Ce. Mẫu Fe-C-Ce được làm nguội với tốc độ 20K/ph hình dạng graphít chủ yếu có dạng cầu và một phần có dạng giun, nhưng ở tốc độ nguội 40K/ph thì phần graphít dạng giun được thay thế bằng cacbon tồn tại trong ledeburit. Hình dạng các vùng graphít dạng giun và graphít trong ledeburit là như nhau và giống như vùng pha lỏng còn dư lại. Điều đó có nghĩa là kim loại lỏng còn dư này đã tạo ra graphít dạng giun khi tốc độ nguội nhỏ hơn 20K/ph, nhưng nó sẽ chuyển biến thành ledeburit khi tốc độ nguội lớn hơn 40K/ph.

Việc bổ sung thêm Si vào trong hợp kim Fe-C làm tăng nhanh sự hình thành graphít giun. Ảnh hưởng của Ni là giống như của Si. Si và Ni là các nguyên tố graphít hóa và làm giảm lượng graphít trong quá trình đông đặc cùng tinh. Chiều dày của lớp ôstenit bao quanh graphít cầu sẽ trở nên dày hơn khi có thêm Si và Ni. Sự lớn lên của graphít cầu trong quá trình đông đặc cùng tinh được điều khiển bởi quá trình khuếch tán C qua lớp ôstenit bao bọc. Graphít giun có thể nhờ đó được tạo ra ở giai đoạn cuối của quá trình tạo graphít cầu bằng sự lớn lên liên tục của chính graphít cầu nhờ tác động của độ quá nguội lớn.

______________

* Tóm tắt báo cáo tại AFC-9, Hà Nội 10/2005

Xem Thêm

Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức trong sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Ngày 25/6/2025, tại Tp. Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Huế (Liên hiệp Hội TP. Huế) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức để góp phần tích cực cho sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc theo tinh thần Nghị quyết số 45-NQ/TW ngày 24/11/2023”.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Công nghệ mới trong xử lý chất thải góp phần phát triển bền vững ngành chăn nuôi Việt Nam
Ngày 3/7, Liên hiệp Hội Việt Nam phối hợp với Liên hiệp hội tỉnh Bắc Ninh và Hội Chăn nuôi Việt Nam tổ chức Hội thảo Phổ biến một số công nghệ mới có hiệu quả trong xử lý chất thải chăn nuôi. Hội thảo thu hút sự tham dự của đông đảo người sản xuất, kinh doanh, hộ chăn nuôi và doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh.
"Sắp xếp lại giang sơn” là bước đi lịch sử
Sáng 30/6, Tổng Bí thư Tô Lâm dự Lễ công bố Nghị quyết của Quốc hội về sáp nhập tỉnh, thành phố cùng các quyết định của Trung ương Đảng thành lập đảng bộ tỉnh và nhân sự lãnh đạo địa phương tại Thành phố Hồ Chí Minh và có bài phát biểu với nhân dân Thành phố, đồng thời gửi gắm thông điệp tới nhân dân cả nước.
Phối hợp thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật
Vừa qua, Viện Tài chính vi mô và Phát triển cộng đồng (MACDI) - tổ chức trực thuộc VUSTA - đã có buổi làm việc và ký kết thỏa thuận hợp tác với Sở Giáo dục và Đào tạo, Sở Y tế và Liên hiệp hội tỉnh nhằm triển khai Dự án “Thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật tại An Giang, Bắc Ninh và Hòa Bình với sự tham gia của nhóm hỗ trợ trẻ hòa nhập”.
Công bố giải thưởng Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Trị lần thứ XI
Sáng ngày 30/6, Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Trị tổ chức Công bố các quyết định khen thưởng và trao thưởng Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Trị lần thứ XI (2024 – 2025). Tham dự có các thành viên trong Ban Tổ chức Hội thi; các tác giả, nhóm tác giả của 23 giải pháp, đề tài đạt giải tại Hội thi lần này.
Đoàn công tác VUSTA làm việc với CDC tỉnh Quảng Ninh về công tác phòng/chống HIV/AIDS
Chiều ngày 27/6, Đoàn công tác của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã có buổi làm việc với Lãnh đạo Trung tâm Kiểm soát bệnh tật tỉnh Quảng Ninh (CDC) nhằm đánh giá tiến độ, kết quả triển khai các hoạt động trong khuôn khổ dự án Quỹ toàn cầu - VUSTA về phòng, chống HIV/AIDS.
Thanh Hóa: Sơ kết hoạt động 6 tháng đầu năm và phát động Giải thưởng Sáng tạo KHCN năm 2025
Ngày 27/6/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thanh Hóa (Liên hiệp hội) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành mở rộng lần thứ 4 nhiệm kỳ 2024 - 2029 về sơ kết hoạt động 6 tháng đầu năm 2025, triển khai nhiệm vụ 6 tháng cuối năm và phát động tham gia Giải thưởng Sáng tạo Khoa học công nghệ Việt Nam năm 2025 (Giải thưởng).
An Giang: Anh nông dân truyền cảm hứng giáo dục STEM
Anh Nguyễn Ngọc Đệ - một nông dân chỉ học hết lớp 6, hiện sinh sống tại xã Vĩnh Hanh, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang - đã xuất sắc đoạt giải Nhất tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh An Giang lần thứ XIV (2024-2025) với giải pháp mang tên “Mô hình Hạm đội Trường Sa phục vụ giáo dục STEM”.