




在使用孕育劑進行灰鑄鐵孕育處理時應禁忌:
一則,禁止使用未烘干的孕育劑。未烘干的孕育劑加入金屬液中,會因其中的水分與金屬液中的金屬元素在高溫下反應生成金屬氧化物及氫,生成的初生氫溶入金屬液會導致鑄件皮下氣孔等缺陷。因此,孕育劑在使用前必須烘干。
二則,禁止使用純硅或純硅鐵作孕育劑。純硅或不含鈣、鍶、鋇、鋁的硅鐵不可用作孕育劑,其原因在于石墨靠鐵液中析出的二氧化硅異質生核,而二氧化硅靠鈣鍶鋇的硫氧化物異質生核,才能防止鐵液的過冷和白口傾向。另外還可能是“孕育劑加人后,使鐵水凝固時濃度起伏現(xiàn)象加劇,迫使石墨晶核的大量出現(xiàn)。應采用至少含ωCa1%~2%、ωAl0.05%~0.5%的、含ωSi為75%的硅鐵作孕育劑,或采用硅-鋯系、硅-鈣系、硅-鋇系等孕育劑。
孕育劑不可草率加入,要講究方法。孕育劑若漂浮在金屬液面上會很快氧化而難以被金屬液吸收。因此采用沖入法時,應準確地加到鐵液流與液面接觸處或與澆槽接觸處。綜上所述,由于碳化硅孕育劑生核能力強,能改變石墨形態(tài),細化***,從而提高機械性能及防滲漏。由于孕育方法對孕育效果有直接影響,因此還可采用澆口杯孕育、硅鐵棒孕育、大塊浮硅孕育、孕育絲孕育、鐵液流孕育以及型內孕育等。
孕育劑的粒度不宜過粗或過細。若粒度過粗則不能較迅速地為鐵液所溶化吸收,殘余的未溶孕育劑顆?;烊腓T件將惡化性能或導致報廢。粒度亦不宜過細,粉末狀的孕育劑極易氧化燒損、失去孕育作用,而且會造成鑄件夾渣。若粒度過粗則不能較迅速地為鐵液所溶化吸收,殘余的未溶孕育劑顆粒混入鑄件將惡化性能或導致報廢。對于含ωSi75%的硅鐵孕育劑采用沖入法處理0.5T鐵液、當鐵液溫度為1390~1450℃時,孕育劑的粒度以1~3㎜為宜。若鐵液量少或溫度較低或用瞬時孕育方法時,粒度以0.2~2㎜為宜。
孕育處理是提高鑄件性能的一個簡便而又行之有效的措施,廣泛地被人們采用,但是不少廠采用爐前孕育即爐前大孕育量處到紛孕育效果不明顯。這是為什么呢?我們來談談孕育劑加人方式對孕育效果的影響。
孕育處理對鑄鐵***形成的作用和機理,目前國內外對孕育處理的作用和機理,主要有兩種說法。即“鐵水中加人孕育劑后,將會形成大量難熔的高彌散度的懸浮物質。構成了共晶團中石墨成核的非自發(fā)晶核”。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(tài)和分布狀況,使不同厚度處***的差別更小,過冷***只見于鑄件的表層。另外還可能是“孕育劑加人后,使鐵水凝固時濃度起伏現(xiàn)象加劇,迫使石墨晶核的大量出現(xiàn)。
孕育劑中元素的作用可以分為四大類:主要元素Si,提高C的活度,通過造成局域成分和溫度的不均勻而促進石墨化,是帶入其他元素的載體;通過反應,改變鐵液性能并形成形核質點的元素,如Al、Ca、Zr、Ti、Mg和RE。他們進入鐵液,不僅可以除氣,而且脫硫脫氧,還可以形成高熔點質點作為形核核心;鑄鐵孕育處理所用的孕育劑,加入量很少,對鑄鐵的化學成分影響甚小,對其顯微***的影響卻很大,因而能改善灰鑄鐵的力學性能,對其物理性能也有明顯的影響。如Ba、Sr、Zr和RE。加入這些元素,可以顯著延長衰弱時間;穩(wěn)定***的元素,如Cr和Cu,可以穩(wěn)定珠光體;對于用廢鋼量較大的鑄鐵,為了消除N的影響,可以添加含Zr的孕育劑,因為Zr可以與N反應,消除N的不良影響。