鑄(zhu)造的孕育(yu)劑種類及(ji)使用效果(guo)

鑄(zhu)造的孕育(yu)劑種類及(ji)使用效果(guo)

     目前，用于(yu)處理灰鑄(zhu)鐵的孕育(yu)劑品種繁(fan)多，但廣泛(fan)應用的還(hai)是75矽鐵。近(jin)年來，對薄(bao)壁鑄件的(de)需求日益(yi)增多，對孕(yun)育處理的(de)要求也更(geng)爲嚴格，在(zai)鑄鐵碳當(dang)量較低的(de)情況下，采(cai)用含锶、鋇(bei)、铋、锆或某(mou)種稀土元(yuan)素的孕育(yu)劑，能較好(hao)地控制薄(bao)壁處的白(bai)口傾向。還(hai)有報道說(shuo)，采用含鋇(bei)、铋和稀土(tu)元素的孕(yun)育劑，可減(jian)緩孕育的(de)衰退。此外(wai)，碳質孕育(yu)劑的應用(yong)近來也日(ri)漸增多。

關(guan)于孕育劑(ji)的選用，雖(sui)然已進行(hang)了大量的(de)研究工作(zuo)，但還不足(zu)以形成普(pu)遍适用的(de)準則，鑄造(zao)廠需考慮(lü)自己産品(pin)的特點、參(can)考其他單(dan)位的經驗(yan)進行試驗(yan)，并考核供(gong)應廠商産(chan)品的質量(liang)，再根據試(shi)驗結果作(zuo)出 适合本(ben)企業條件(jian)的選擇。

     1．75矽鐵 

    75矽鐵(tie)是 常采用(yong)的孕育劑(ji)，其中的鋁(lü)、鈣含量對(dui)孕育效果(guo)有重要的(de)作用，有報(bao)道說，不含(han)鋁、鈣的矽(xi)鐵對灰鑄(zhu)鐵的孕育(yu)作用很小(xiao)，甚至沒有(you)作用。一般(ban)認爲：在鐵(tie)液中，鋁和(he)鈣會與氧(yang)、氮反應，形(xing)成高熔點(dian)的化合物(wu)，成爲石墨(mo)結晶的核(he)心。而且，加(jia)入孕育劑(ji)後，鐵液中(zhong)可形成局(ju)部的富矽(xi)微區，有利(li)于石墨析(xi)出。采購孕(yun)育用矽鐵(tie)時，不能不(bu)考慮其中(zhong)鋁和鈣的(de)含量。 

對于(yu)作孕育劑(ji)的75矽鐵，美(mei)國相關标(biao)準規定含(han)鋁量爲0.75～1.75%，含(han)鈣量爲0.5～1.5% 。我(wo)國标準GB/T 2272－1987中(zhong)有不同鋁(lü)含量的75矽(xi)鐵牌号，鋁(lü)含量的上(shang)限值分别(bie)爲0.5％、1.0％、1.5%和2.0％，含鈣(gai)量的上限(xian)值則爲1.0％。但(dan)是，鐵液中(zhong)的鋁含量(liang)不能太高(gao)，加入0.01％的鋁(lü)，就可能導(dao)緻鑄件産(chan)生皮下氣(qi)孔。選擇孕(yun)育劑品種(zhong)和确定孕(yun)育劑用量(liang)時，對此也(ye)應有所考(kao)慮。

     2．含锶矽(xi)鐵 

     含锶矽(xi)鐵消除白(bai)口的能力(li)很強，特别(bie)有利于改(gai)善薄壁鑄(zhu)件中石墨(mo)的形态和(he)分布狀況(kuang)，使不同厚(hou)度處組織(zhi)的差别更(geng)小，過冷組(zu)織隻見于(yu)鑄件的表(biao)層。 

     目前，我(wo)國已有含(han)锶矽鐵供(gong)應，其中锶(si)含量有0.6～1.0%和(he)1.0～2.0%兩種。一般(ban)可選用含(han)锶0.6～1.0%的品種(zhong)，锶含量過(guo)高則不能(neng)充分發揮(hui)其作用。 

     含(han)锶矽鐵的(de)加入量約(yue)爲75矽鐵的(de)一半。

     3．含鋇(bei)矽鐵 

     含鋇(bei)矽鐵也具(ju)有很強的(de)促進石墨(mo)化的能力(li)，可改善薄(bao)壁鑄件中(zhong)石墨的形(xing)态和分布(bu)狀況，而且(qie)還有減緩(huan)孕育衰退(tui)的作用，處(chu)理時的用(yong)量也少于(yu)75矽鐵。有報(bao)道說，加入(ru)過多的鋇(bei)會使基體(ti)組織中鐵(tie)素體含量(liang)增多，導緻(zhi)鑄鐵的強(qiang)度降低。 

目(mu)前，我國也(ye)有含鋇矽(xi)鐵供應，其(qi)中鋇含量(liang)一般爲4～6%。國(guo)外有研究(jiu)報告稱，含(han)铋的矽鐵(tie)也具有與(yu)含鋇矽鐵(tie)類似的效(xiao)果。

     4．含锆矽(xi)鐵 

     锆有脫(tuo)氧作用，有(you)利于提高(gao)鐵液的流(liu)動性，能減(jian)輕鑄鐵的(de)白口傾向(xiang)，促成均勻(yun)、細小的A型(xing)石墨。而且(qie)還有減緩(huan)孕育衰退(tui)的作用。我(wo)國也有含(han)锆矽鐵供(gong)應，但目前(qian)采用者還(hai)很少。

     5．矽鋇(bei)合金 

     用含(han)鋇20～30％的矽鋇(bei)合金作孕(yun)育劑，能顯(xian)著降低鑄(zhu)鐵的白口(kou)傾向，并可(ke)使保持孕(yun)育效果的(de)時間增至(zhi)30min左右，特别(bie)适用于大(da)型鑄件。處(chu)理時，合金(jin)加入量約(yue)爲0.1％。

     6．矽鈣合(he)金 

    矽鈣合(he)金雖有很(hen)強的孕育(yu)作用，但是(shi)，除制成包(bao)芯線應用(yong)外，用粒狀(zhuang)合金作鑄(zhu)鐵的孕育(yu)劑并不太(tai)合适，其主(zhu)要缺點是(shi)： 

     ◆ 密度遠低(di)于鐵液，易(yi)于飄浮而(er)影響其與(yu)鐵液的作(zuo)用； 

     ◆ 成渣傾(qing)向大； 

     ◆ 孕育(yu)作用衰退(tui)快； 

     ◆處理需(xu)用的加入(ru)量大，約爲(wei)0.3～0.5％。 

     7．稀土孕育(yu)劑 

    稀土混(hun)合金屬和(he)稀土矽鐵(tie)等含稀土(tu)金屬的孕(yun)育劑，加入(ru)量适當時(shi)，孕育作用(yong)很強，其效(xiao)果可以是(shi)75矽鐵的若(ruo)幹倍，能有(you)效地消除(chu)白口，并減(jian)緩孕育作(zuo)用的衰退(tui)。如加入量(liang)過高，則可(ke)能使鑄鐵(tie)結晶時産(chan)生過冷，出(chu)現滲碳體(ti)組織。使用(yong)時必須嚴(yan)格控制用(yong)量。

     8．碳質孕(yun)育劑 

     碳質(zhi)孕育劑主(zhu)要用于鐵(tie)液孕育前(qian)的預處理(li)，一般都是(shi)結晶态的(de)碳質材料(liao)。有研究報(bao)告稱：對于(yu)灰鑄鐵，以(yi)85～90％的冶金碳(tan)化矽效果(guo)較好，晶态(tai)石墨也有(you)效。預處理(li)時的加入(ru)量一般爲(wei)0.75～1.0％，應根據試(shi)驗結果求(qiu)得較佳值(zhi)。