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不同孕育劑在鑄造中有什麽作用?安陽鑫海冶金


孕育劑是鑄造生産中必備添加劑,生産鑄鐵時,加孕育劑可細化晶粒,減少白口,促進石墨化,提高灰鑄鐵強度。

另外孕育劑還可以提高鑄素體含量,增加球墨鑄鐵延伸率的作用。稀土孕育劑配合熔煉工藝、澆注溫度調整還可以部分或全部消除灰鑄鐵中的氣孔缺陷。
目前,孕育劑的種類大約200多種,常用孕育劑有30多個品種,不同材質鑄件要選用适合的孕育劑,選擇錯誤會造成一些鑄件缺陷。
孕育劑的類分有以下幾種:
一、按照成分分類:矽系孕育劑、碳系孕育劑、稀土孕育劑等;
二、按孕育劑功能作用分類:穩定化孕育劑、複合孕育劑;三、按使用範圍分類分類:灰鑄鐵用孕育劑、球墨鑄鐵孕育劑、鑄态球鐵孕育劑、蠕墨鑄鐵孕育劑、耐磨鑄鐵孕育劑等今天,我們主要講解一下不同成分孕育劑的特征。現在常用孕育劑有以下幾種:
175矽鐵75矽鐵是最常采用的孕育劑,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、鈣的矽鐵對灰鑄鐵的孕育作用很小,甚至沒有作用。一般認爲:在鐵液中,鋁和鈣會與氧、氮反應,形成高熔點的化合物,成爲石墨結晶的核心。而且,加入孕育劑後,鐵液中可形成局部的富矽微區,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,美國相關标準規定含鋁量爲0.751.75%,含鈣量爲0.51.5% 。我國标準GB/T 22721987中有不同鋁含量的75矽鐵牌号,鋁含量的上限值分别爲0.5%、1.0%、1.5%2.0%,含鈣量的上限值則爲1.0%。但是,鐵液中的鋁含量不能太高,加入0.01%的鋁,就可能導緻鑄件産生皮下氣孔。選擇孕育劑品種和确定孕育劑用量時,對此也應有所考慮。
2.含锶矽鐵含锶矽鐵消除白口的能力很強,特别有利于改善薄壁鑄件中石墨的形态和分布狀況,使不同厚度處組織的差别更小,過冷組織隻見于鑄件的表層。
目前,我國已有含锶矽鐵供應,其中锶含量有0.61.0%1.02.0%兩種。一般可選用含锶0.61.0%的品種,锶含量過高則不能充分發揮其作用。
含锶矽鐵的加入量約爲75矽鐵的一半。

3.含鋇矽鐵含鋇矽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态和分布狀況,而且還有減緩孕育衰退的作用,處理時的用量也少于75矽鐵。有報道說,加入過多的鋇會使基體組織中鐵素體含量增多,導緻鑄鐵的強度降低。
目前,我國也有含鋇矽鐵供應,其中鋇含量一般爲46%。國外有研究報告稱,含铋的矽鐵也具有與含鋇矽鐵類似的效果。

4.含锆矽鐵锆有脫氧作用,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。我國也有含锆矽鐵供應,但目前采用者還很少。
5.矽鋇合金用含鋇2030%的矽鋇合金作孕育劑,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,特别适用于大型鑄件。處理時,合金加入量約爲0.1%。
6.矽鈣合金矽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适,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,約爲0.30.5%。
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,加入量适當時,孕育作用很強,其效果可以是75矽鐵的若幹倍,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産生過冷,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,一般都是結晶态的碳質材料。有研究報告稱:對于灰鑄鐵,以8590%的冶金碳化矽效果最好,晶态石墨也有效。預處理時的加入量一般爲0.751.0%,應根據試驗結果求得最佳值。