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發(fā)布時(shí)間:2021-09-10 04:17  
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孕育劑主要適用于各種情況的一般然件或后期瞬時(shí)孕育。灰鑄鐵的力學(xué)性能在很大程度上取決于其顯微組織。未經(jīng)孕育處理的灰鑄鐵,顯微組織不穩(wěn)定、力學(xué)性能低下、鑄件的薄壁處易出現(xiàn)白口。為保證鑄件品質(zhì)的一致性,孕育處理是必不可少的。
鑄鐵孕育處理所用的孕育劑,加入量很少,對(duì)鑄鐵的化學(xué)成分影響甚小,對(duì)其顯微組織的影響卻很大,因而能改善灰鑄鐵的力學(xué)性能,對(duì)其物理性能也有明顯的影響。良好的孕育處理有以下作用:消除或減輕白口傾向;避免出現(xiàn)過(guò)冷組織;減輕鑄鐵件的壁厚敏感性,使鑄件薄、厚截面處顯微組織的差別小,硬度差別也小;稀土孕育性能強(qiáng),其中少量稀土元素可以消除鉛和鈦對(duì)灰口鑄鐵片狀石墨形態(tài)的有害影響,減少由鉻等元素引起的過(guò)冷,強(qiáng)化基體。有利于共晶團(tuán)生核,使共晶團(tuán)數(shù)增多。
孕育劑不可草率加入,要講究方法。孕育劑若漂浮在金屬液面上會(huì)很快氧化而難以被金屬液吸收。因此采用沖入法時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確地加到鐵液流與液面接觸處或與澆槽接觸處。由于孕育方法對(duì)孕育效果有直接影響,因此還可采用澆口杯孕育、硅鐵棒孕育、大塊浮硅孕育、孕育絲孕育、鐵液流孕育以及型內(nèi)孕育等。孕育劑的主要作用在于促進(jìn)石墨形核,而且當(dāng)碳含量與硅碳比變化不大時(shí),單位鐵水體積內(nèi)的形核數(shù)日也是有一定限度的。
孕育劑的粒度不宜過(guò)粗或過(guò)細(xì)。若粒度過(guò)粗則不能較迅速地為鐵液所溶化吸收,殘余的未溶孕育劑顆粒混入鑄件將惡化性能或?qū)е聢?bào)廢。粒度亦不宜過(guò)細(xì),粉末狀的孕育劑極易氧化燒損、失去孕育作用,而且會(huì)造成鑄件夾渣。對(duì)于含ωSi75%的硅鐵孕育劑采用沖入法處理0.5T鐵液、當(dāng)鐵液溫度為1390~1450℃時(shí),孕育劑的粒度以1~3㎜為宜。若鐵液量少或溫度較低或用瞬時(shí)孕育方法時(shí),粒度以0.2~2㎜為宜。含鋯硅鐵:鋯有脫氧作用,有利于提高鐵液的流動(dòng)性,能減輕鑄鐵的白口傾向,促成均勻、細(xì)小的A型石墨。
碳化硅孕育劑在鑄鐵中起到的作用:
1、由于碳化硅的含硅和碳,熔煉過(guò)程中硅進(jìn)入鐵水里,碳大多數(shù)燃燒。值得提醒的是:在熔煉過(guò)程中,仍有少數(shù)碳化硅微粒進(jìn)入鑄件中。
2 、由于碳化硅微粒子進(jìn)入鑄件中起到核心基底作用,經(jīng)它為中心形成核心,碳化硅微粒越細(xì)、越多生核能力強(qiáng)。在TEM下觀察:碳化硅顆粒與基體界面結(jié)合良好,顆粒周圍存在高密度位錯(cuò),而結(jié)晶 增多以致晶粒細(xì)化,并且改變石墨形態(tài),石墨長(zhǎng)度變短,A型石墨增加,D型 石墨減少,共晶團(tuán)數(shù)量及珠光體數(shù)量明顯改善。眾所周知,當(dāng)鑄件共晶團(tuán) 數(shù)量達(dá)到300個(gè)/mm時(shí)鑄件有縮孔傾向,用碳化硅孕育的鑄件共晶團(tuán)數(shù)量在130-250 個(gè)/ m㎡范圍內(nèi)。綜上所述,由于碳化硅孕育劑生核能力強(qiáng),能改變石墨形態(tài),細(xì)化組織,從而提高機(jī)械性能及防滲漏。含鋇硅鐵:含鋇硅鐵也具有很強(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,而且還有減緩孕育衰弱的作用,處理時(shí)的用量也少于75硅鐵。

接種物與接種衰弱的關(guān)系非常密切。硅的孵育時(shí)間相對(duì)較短,主要是通過(guò)刺激自生核的形成而起到孵育作用。在高溫下保持較長(zhǎng)時(shí)間后,擴(kuò)散會(huì)減弱自生核的濃度漲落和能量漲落,導(dǎo)致自生核的逐漸減少。鋇是一種很好的孕育元素。它產(chǎn)生離子二碳酸鋇,相對(duì)穩(wěn)定。此外,它的比重大于鈣,蒸汽壓也較小。衰變時(shí)間可以延長(zhǎng)。這是一種很有前途的孕育劑。硅鈣合金:硅鈣合金雖有很強(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并不太合適,其主要缺點(diǎn)是:密度遠(yuǎn)低于鐵液,易于飄浮而影響其與鐵液的作用。
鋁、鈦、鋯等金屬除碳化物可用作核外,還具有較強(qiáng)的脫氧能力。進(jìn)一步還原鐵水,減少氧鈣結(jié)合,為鈣碳結(jié)合創(chuàng)造有利條件,促進(jìn)鈣二元核的形成,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保護(hù)鈣二元的作用。