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鑄造的孕育劑種類及使用效果
來源:  時間:2022-2-16 17:19:08

目前,用于處理灰鑄鐵的孕育劑品種繁多,但廣泛應用的還是75硅鐵。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為嚴格,在鑄鐵碳當量較低的情況下,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。此外,碳質孕育劑的應用近來也日漸增多。

關于孕育劑的選用,雖然已進行了大量的研究工作,但還不足以形成普遍適用的準則,鑄造廠需考慮自己產品的特點、參考其他單位的經驗進行試驗,并考核供應廠商產品的質量,再根據試驗結果作出適合本企業條件的選擇。
175硅鐵
75硅鐵是常采用的孕育劑,其中的鋁、鈣含量對孕育效果有重要的作用,有報道說,不含鋁、鈣的硅鐵對灰鑄鐵的孕育作用很小,甚至沒有作用。一般認為:在鐵液中,鋁和鈣會與氧、氮反應,形成高熔點的化合物,成為石墨結晶的核心。而且,加入孕育劑后,鐵液中可形成局部的富硅微區,有利于石墨析出。采購孕育用硅鐵時,不能不考慮其中鋁和鈣的含量。
對于作孕育劑的75硅鐵,美國相關標準規定含鋁量為0.751.75%,含鈣量為0.51.5% 。我國標準GB/T 22721987中有不同鋁含量的75硅鐵牌號,鋁含量的上限值分別為0.5%、1.0%、1.5%2.0%,含鈣量的上限值則為1.0%。但是,鐵液中的鋁含量不能太高,加入0.01%的鋁,就可能導致鑄件產生皮下氣孔。選擇孕育劑品種和確定孕育劑用量時,對此也應有所考慮。
2.含鍶硅鐵
含鍶硅鐵消除白口的能力很強,特別有利于改善薄壁鑄件中石墨的形態和分布狀況,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,我國已有含鍶硅鐵供應,其中鍶含量有0.61.0%1.02.0%兩種。一般可選用含鍶0.61.0%的品種,鍶含量過高則不能充分發揮其作用。
含鍶硅鐵的加入量約為75硅鐵的一半。
3.含鋇硅鐵
含鋇硅鐵也具有很強的促進石墨化的能力,可改善薄壁鑄件中石墨的形態和分布狀況,而且還有減緩孕育衰退的作用,處理時的用量也少于75硅鐵。有報道說,加入過多的鋇會使基體組織中鐵素體含量增多,導致鑄鐵的強度降低。
目前,我國也有含鋇硅鐵供應,其中鋇含量一般為46%。國外有研究報告稱,含鉍的硅鐵也具有與含鋇硅鐵類似的效果。
4.含鋯硅鐵
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、細小的A型石墨。而且還有減緩孕育衰退的作用。我國也有含鋯硅鐵供應,但目前采用者還很少。

5.硅鋇合金

用含鋇2030%的硅鋇合金作孕育劑,能顯著降低鑄鐵的白口傾向,并可使保持孕育效果的時間增至30min左右,特別適用于鑄件。處理時,合金加入量約為0.1%。
6.硅鈣合金
硅鈣合金雖有很強的孕育作用,但是,除制成包芯線應用外,用粒狀合金作鑄鐵的孕育劑并不太合適,其主要缺點是:
 密度遠低于鐵液,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;
處理需用的加入量大,約為0.30.5%。
7.稀土孕育劑
稀土混合金屬和稀土硅鐵等含稀土金屬的孕育劑,加入量適當時,孕育作用很強,其效果可以是75硅鐵的若干倍,能有效地消除白口,并減緩孕育作用的衰退。如加入量過高,則可能使鑄鐵結晶時產生過冷,出現滲碳體組織。使用時必須嚴格控制用量。
8.碳質孕育劑
碳質孕育劑主要用于鐵液孕育前的預處理,一般都是結晶態的碳質材料。有研究報告稱:對于灰鑄鐵,以8590%的冶金碳化硅效果好,晶態石墨也有效。預處理時的加入量一般為0.751.0%,應根據試驗結果求得佳值。



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