鑄造的(de)孕育劑種類及(ji)使用效果

鑄造的(de)孕育劑種類及(ji)使用效果

     目前(qian)，用于處理灰鑄(zhù)鐵的孕育劑品(pǐn)種繁多，但廣泛(fan)應用的還是75矽(xi)鐵。近年來，對薄(bao)壁鑄件的需求(qiu)日益增多，對孕(yùn)育處理的要求(qiu)也更爲嚴格，在(zai)鑄鐵碳當量較(jiao)低的情況下，采(cǎi)用含锶、鋇、铋、锆(gao)或某種稀土元(yuan)素的孕育劑，能(néng)較好地控制薄(bao)壁處的白口傾(qing)向。還有報道說(shuō)，采用含鋇、铋和(he)稀土元素的孕(yun)育劑，可減緩孕(yùn)育的衰退。此外(wài)，碳質孕育劑的(de)應用近來也日(rì)漸增多。

關于孕(yùn)育劑的選用，雖(sui)然已進行了大(da)量的研究工作(zuo)，但還不足以形(xíng)成普遍适用的(de)準則，鑄造廠需(xū)考慮自己産品(pǐn)的特點、參考其(qí)他單位的經驗(yan)進行試驗，并考(kao)核供應廠商産(chǎn)品的質量，再根(gēn)據試驗結果作(zuò)出 适合本企業(yè)條件的選擇。

     1．75矽鐵 

    75矽鐵是 常(chang)采用的孕育劑(jì)，其中的鋁、鈣含(hán)量對孕育效果(guǒ)有重要的作用(yong)，有報道說，不含(hán)鋁、鈣的矽鐵對(dui)灰鑄鐵的孕育(yù)作用很小，甚至(zhì)沒有作用。一般(ban)認爲：在鐵液中(zhōng)，鋁和鈣會與氧(yang)、氮反應，形成高(gao)熔點的化合物(wù)，成爲石墨結晶(jing)的核心。而且，加(jiā)入孕育劑後，鐵(tiě)液中可形成局(ju)部的富矽微區(qū)，有利于石墨析(xī)出。采購孕育用(yòng)矽鐵時，不能不(bu)考慮其中鋁和(he)鈣的含量。 

對于(yú)作孕育劑的75矽(xi)鐵，美國相關标(biao)準規定含鋁量(liang)爲0.75～1.75%，含鈣量爲0.5～1.5% 。我(wo)國标準GB/T 2272－1987中有不(bú)同鋁含量的75矽(xi)鐵牌号，鋁含量(liang)的上限值分别(bié)爲0.5％、1.0％、1.5%和2.0％，含鈣量的(de)上限值則爲1.0％。但(dan)是，鐵液中的鋁(lǚ)含量不能太高(gāo)，加入0.01％的鋁，就可(ke)能導緻鑄件産(chǎn)生皮下氣孔。選(xuǎn)擇孕育劑品種(zhǒng)和确定孕育劑(jì)用量時，對此也(yě)應有所考慮。

     2．含(han)锶矽鐵 

     含锶矽(xi)鐵消除白口的(de)能力很強，特别(bié)有利于改善薄(bao)壁鑄件中石墨(mo)的形态和分布(bù)狀況，使不同厚(hòu)度處組織的差(chà)别更小，過冷組(zǔ)織隻見于鑄件(jiàn)的表層。 

     目前，我(wǒ)國已有含锶矽(xi)鐵供應，其中锶(si)含量有0.6～1.0%和1.0～2.0%兩種(zhǒng)。一般可選用含(hán)锶0.6～1.0%的品種，锶含(han)量過高則不能(neng)充分發揮其作(zuo)用。 

     含锶矽鐵的(de)加入量約爲75矽(xi)鐵的一半。

     3．含鋇(bèi)矽鐵 

     含鋇矽鐵(tie)也具有很強的(de)促進石墨化的(de)能力，可改善薄(báo)壁鑄件中石墨(mò)的形态和分布(bù)狀況，而且還有(you)減緩孕育衰退(tui)的作用，處理時(shí)的用量也少于(yu)75矽鐵。有報道說(shuō)，加入過多的鋇(bèi)會使基體組織(zhi)中鐵素體含量(liàng)增多，導緻鑄鐵(tiě)的強度降低。 

目(mu)前，我國也有含(hán)鋇矽鐵供應，其(qi)中鋇含量一般(bān)爲4～6%。國外有研究(jiu)報告稱，含铋的(de)矽鐵也具有與(yǔ)含鋇矽鐵類似(si)的效果。

     4．含锆矽(xi)鐵 

     锆有脫氧作(zuò)用，有利于提高(gāo)鐵液的流動性(xing)，能減輕鑄鐵的(de)白口傾向，促成(chéng)均勻、細小的A型(xíng)石墨。而且還有(yǒu)減緩孕育衰退(tuì)的作用。我國也(ye)有含锆矽鐵供(gong)應，但目前采用(yong)者還很少。

     5．矽鋇(bèi)合金 

     用含鋇20～30％的(de)矽鋇合金作孕(yùn)育劑，能顯著降(jiang)低鑄鐵的白口(kou)傾向，并可使保(bǎo)持孕育效果的(de)時間增至30min左右(yòu)，特别适用于大(da)型鑄件。處理時(shí)，合金加入量約(yue)爲0.1％。

     6．矽鈣合金 

    矽(xī)鈣合金雖有很(hen)強的孕育作用(yòng)，但是，除制成包(bāo)芯線應用外，用(yong)粒狀合金作鑄(zhù)鐵的孕育劑并(bìng)不太合适，其主(zhu)要缺點是： 

     ◆ 密度(du)遠低于鐵液，易(yi)于飄浮而影響(xiǎng)其與鐵液的作(zuo)用； 

     ◆ 成渣傾向大(dà)； 

     ◆ 孕育作用衰退(tuì)快； 

     ◆處理需用的(de)加入量大，約爲(wei)0.3～0.5％。 

     7．稀土孕育劑 

    稀(xi)土混合金屬和(hé)稀土矽鐵等含(hán)稀土金屬的孕(yùn)育劑，加入量适(shi)當時，孕育作用(yòng)很強，其效果可(kě)以是75矽鐵的若(ruò)幹倍，能有效地(dì)消除白口，并減(jian)緩孕育作用的(de)衰退。如加入量(liàng)過高，則可能使(shi)鑄鐵結晶時産(chan)生過冷，出現滲(shèn)碳體組織。使用(yong)時必須嚴格控(kong)制用量。

     8．碳質孕(yùn)育劑 

     碳質孕育(yu)劑主要用于鐵(tiě)液孕育前的預(yu)處理，一般都是(shì)結晶态的碳質(zhì)材料。有研究報(bào)告稱：對于灰鑄(zhu)鐵，以85～90％的冶金碳(tan)化矽效果較好(hao)，晶态石墨也有(yǒu)效。預處理時的(de)加入量一般爲(wèi)0.75～1.0％，應根據試驗結(jié)果求得較佳值(zhi)。