鑄造的孕育劑種類及使用結(jié)果
來源： 時間：2024-4-29 14:27:05
目前，用于處理灰鑄鐵的孕育劑品種萬端，但廣泛應(yīng)用的還是75矽鐵。近年來，對薄壁鑄件的需求日益增多，對孕育處理的要求也更爲(wèi)嚴(yán)格，在鑄鐵碳當(dāng)量較低的情況下，采用含鍶、鋇、鉍、鋯或某種稀土元素的孕育劑，能較好地控制薄壁處的白口傾向。還有報道說，采用含鋇、鉍和稀土元素的孕育劑，可減緩孕育的衰退。另外，碳質(zhì)孕育劑的應(yīng)用近來也日漸增多。
關(guān)于孕育劑的選用，雖然已進(jìn)行了大批的研究工作，但還不足以形成普遍適用的準(zhǔn)則，鑄造廠需考慮自己國產(chǎn)產(chǎn)品的特點(diǎn)、參考其他單位的經(jīng)驗進(jìn)行試驗，並考核供應(yīng)廠商國產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，再根據(jù)試驗結(jié)果作出最適合本企業(yè)條件的選擇。
1．75矽鐵
75矽鐵是最常采用的孕育劑，其中的鋁、鈣含量對孕育結(jié)果有重要的作用，有報道說，不含鋁、鈣的矽鐵對灰鑄鐵的孕育作用很小，甚至沒有作用。一般認(rèn)爲(wèi)：在鐵液中，鋁和鈣會與氧、氮反應(yīng)，形成高熔點(diǎn)的化合物，成爲(wèi)石墨結(jié)晶的核心。同時，進(jìn)入孕育劑後，鐵液中可形成局部的富矽微區(qū)，有利于石墨析出。采購孕育用矽鐵時，不能不考慮其中鋁和鈣的含量。
對于作孕育劑的75矽鐵，美國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定含鋁量爲(wèi)0.75～1.75%，含鈣量爲(wèi)0.5～1.5% 。我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2272－1987中有不同鋁含量的75矽鐵牌號，鋁含量的上限值分別爲(wèi)0.5％、1.0％、1.5%和2.0％，含鈣量的上限值則爲(wèi)1.0％。但是，鐵液中的鋁含量不能太高，進(jìn)入0.01％的鋁，就也許導(dǎo)致鑄件産生皮下氣孔。選擇孕育劑品種和確定孕育劑用量時，對此也應(yīng)有所考慮。
2．含鍶矽鐵
含鍶矽鐵排除白口的能力很強(qiáng)，特別有利于改善薄壁鑄件中石墨的形態(tài)和分布狀況，使不同厚度處組織的差別更小，過冷組織只見于鑄件的表層。
目前，我國已有含鍶矽鐵供應(yīng)，其中鍶含量有0.6～1.0%和1.0～2.0%兩種。一般可選用含鍶0.6～1.0%的品種，鍶含量過高則不能充分發(fā)揮其作用。
含鍶矽鐵的進(jìn)入量約爲(wèi)75矽鐵的一半。
3．含鋇矽鐵
含鋇矽鐵也具有很強(qiáng)的促進(jìn)石墨化的能力，可改善薄壁鑄件中石墨的形態(tài)和分布狀況，同時還有減緩孕育衰退的作用，處理時的用量也少于75矽鐵。有報道說，進(jìn)入過多的鋇會使基體組織中鐵素體含量增多，導(dǎo)致鑄鐵的強(qiáng)度降低。
目前，我國也有含鋇矽鐵供應(yīng)，其中鋇含量一般爲(wèi)4～6%。國外有研究報告稱，含鉍的矽鐵也具有與含鋇矽鐵類似的結(jié)果。
4．含鋯矽鐵
鋯有脫氧作用，有利于提高鐵液的流動性，能減輕鑄鐵的白口傾向，促成均勻、細(xì)小的A型石墨。同時還有減緩孕育衰退的作用。我國也有含鋯矽鐵供應(yīng)，但目前采用者還很少。用含鋇20～30％的矽鋇合金作孕育劑，能顯著降低鑄鐵的白口傾向，並可使保全孕育結(jié)果的時間增至30min左右，特別適用于大型鑄件。處理時，合金進(jìn)入量約爲(wèi)0.1％。 矽鈣合金雖有很強(qiáng)的孕育作用，但是，除制成包芯線應(yīng)用外，用粒狀合金作鑄鐵的孕育劑並不太合適，其要緊缺點(diǎn)是：
◆ 密度遠(yuǎn)低于鐵液，易于飄浮而影響其與鐵液的作用；
◆ 成渣傾向大；
◆ 孕育作用衰退快；
◆處理需用的進(jìn)入量大，約爲(wèi)0.3～0.5％。
7．稀土孕育劑
稀土混合金屬和稀土矽鐵等含稀土金屬的孕育劑，進(jìn)入量適當(dāng)時，孕育作用很強(qiáng)，其結(jié)果可以是75矽鐵的若幹倍，能有效地排除白口，並減緩孕育作用的衰退。如進(jìn)入量過高，則也許使鑄鐵結(jié)晶時産生過冷，出現(xiàn)滲碳體組織。使用時必須嚴(yán)格控制用量。
8．碳質(zhì)孕育劑
碳質(zhì)孕育劑要緊用于鐵液孕育前的預(yù)處理，一般基本上結(jié)晶態(tài)的碳質(zhì)材料。有研究報告稱：對于灰鑄鐵，以85～90％的冶金碳化矽結(jié)果最好，晶態(tài)石墨也有效。預(yù)處理時的進(jìn)入量一般爲(wèi)0.75～1.0％，應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果求得佳值。
