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不同孕育剂在铸造中有什么作用?
来源:网站编辑  时间:2023-09-08 14:34:36

孕育剂是铸造生产中必备添加剂,生产铸铁时,加孕育剂可细化晶粒,减少白口,促进石墨化,提高灰铸铁强度。
另外孕育剂还可以提高铸素体含量,增加球墨铸铁延伸率的作用。
稀土孕育剂配合熔炼工艺、浇注温度调整还可以部分或全部消除灰铸铁中的气孔缺陷。

目前,孕育剂的种类大约200多种,常用孕育剂有30多个品种,不同材质铸件要选用适合的孕育剂,选择错误会造成一些铸件缺陷。
孕育剂的类分有以下几种:
一、按照成分分类:硅系孕育剂、碳系孕育剂、稀土孕育剂等;
二、按孕育剂功能作用分类:稳定化孕育剂、复合孕育剂;
三、按使用范围分类分类:灰铸铁用孕育剂、球墨铸铁孕育剂、铸态球铁孕育剂、蠕墨铸铁孕育剂、耐磨铸铁孕育剂等
今天,我们主要讲解一下不同成分孕育剂的特征。现在常用孕育剂有以下几种:
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175硅铁75硅铁是常采用的孕育剂,其中的铝、钙含量对孕育效果有重要的作用,有报道说,不含铝、钙的硅铁对灰铸铁的孕育作用很小,甚至没有作用。一般认为:在铁液中,铝和钙会与氧、氮反应,形成高熔点的化合物,成为石墨结晶的核心。而且,加入孕育剂后,铁液中可形成局部的富硅微区,有利于石墨析出。采购孕育用硅铁时,不能不考虑其中铝和钙的含量。
对于作孕育剂的75硅铁,美国相关标准规定含铝量为0.751.75%,含钙量为0.51.5% 。我国标准GB/T 22721987中有不同铝含量的75硅铁牌号,铝含量的上限值分别为0.5%、1.0%、1.5%2.0%,含钙量的上限值则为1.0%。但是,铁液中的铝含量不能太高,加入0.01%的铝,就可能导致铸件产生皮下气孔。选择孕育剂品种和确定孕育剂用量时,对此也应有所考虑。

2.含锶硅铁含锶硅铁消除白口的能力很强,特别有利于改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况,使不同厚度处组织的差别更小,过冷组织只见于铸件的表层。
目前,我国已有含锶硅铁供应,其中锶含量有0.61.0%1.02.0%两种。一般可选用含锶0.61.0%的品种,锶含量过高则不能充分发挥其作用。
含锶硅铁的加入量约为75硅铁的一半。

3.含钡硅铁含钡硅铁也具有很强的促进石墨化的能力,可改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况,而且还有减缓孕育衰退的作用,处理时的用量也少于75硅铁。有报道说,加入过多的钡会使基体组织中铁素体含量增多,导致铸铁的强度降低。
目前,我国也有含钡硅铁供应,其中钡含量一般为46%。国外有研究报告称,含铋的硅铁也具有与含钡硅铁类似的效果。

4.含锆硅铁锆有脱氧作用,有利于提高铁液的流动性,能减轻铸铁的白口倾向,促成均匀、细小的A型石墨。而且还有减缓孕育衰退的作用。我国也有含锆硅铁供应,但目前采用者还很少。

5.硅钡合金
用含钡2030%的硅钡合金作孕育剂,能显著降低铸铁的白口倾向,并可使保持孕育效果的时间增至30min左右,特别适用于大型铸件。处理时,合金加入量约为0.1%。

6.硅钙合金硅钙合金虽有很强的孕育作用,但是,除制成包芯线应用外,用粒状合金作铸铁的孕育剂并不太合适,其主要缺点是:
 密度远低于铁液,易于飘浮而影响其与铁液的作用;
 成渣倾向大;
 孕育作用衰退快;
处理需用的加入量大,约为0.30.5%。

7.稀土孕育剂稀土混合金属和稀土硅铁等含稀土金属的孕育剂,加入量适当时,孕育作用很强,其效果可以是75硅铁的若干倍,能有效地消除白口,并减缓孕育作用的衰退。如加入量过高,则可能使铸铁结晶时产生过冷,出现渗碳体组织。使用时必须严格控制用量。

8.碳质孕育剂碳质孕育剂主要用于铁液孕育前的预处理,一般都是结晶态的碳质材料。有研究报告称:对于灰铸铁,以8590%的冶金碳化硅效果好,晶态石墨也有效。预处理时的加入量一般为0.751.0%,应根据试验结果求得佳值。

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