目(mu)前,用于(yu)處理灰(hui)鑄鐵的(de)孕育劑(jì)品種繁(fán)多,但廣(guǎng)泛應用(yong)的還是(shi)75矽鐵。近(jìn)年來,對(duì)薄壁鑄(zhu)件的需(xu)求日益(yì)增多,對(duì)孕育處(chu)理的要(yao)求也更(gèng)爲嚴格(gé),在鑄鐵(tie)碳當量(liàng)較低的(de)情況下(xia)
鑄造的(de)孕育劑(jì)種類及(jí)使用效(xiào)果
目前(qián),用于處(chu)理灰鑄(zhù)鐵的孕(yùn)育劑品(pǐn)種繁多(duō),但廣泛(fàn)應用的(de)還是75矽(xī)鐵。近年(nián)來,對薄(báo)壁鑄件(jian)的需求(qiu)日益增(zēng)多,對孕(yùn)育處理(lǐ)的要求(qiu)也更爲(wèi)嚴格,在(zai)鑄鐵碳(tan)當量較(jiào)低的情(qing)況下,采(cai)用含锶(sī)、鋇、铋、锆(gào)或某種(zhong)稀土元(yuán)素的孕(yùn)育劑,能(néng)較好地(di)控制薄(báo)壁處的(de)白口傾(qīng)向。還有(you)報道說(shuō),采用含(hán)鋇、铋和(hé)稀土元(yuan)素的孕(yun)育劑,可(ke)減緩孕(yùn)育的衰(shuāi)退。此外(wai),碳質孕(yùn)育劑的(de)應用近(jìn)來也日(rì)漸增多(duo)。
關于孕(yun)育劑的(de)選用,雖(suī)然已進(jìn)行了大(dà)量的研(yan)究工作(zuò),但還不(bú)足以形(xíng)成普遍(biàn)适用的(de)準則,鑄(zhù)造廠需(xū)考慮自(zi)己産品(pin)的特點(diǎn)、參考其(qi)他單位(wèi)的經驗(yan)進行試(shi)驗,并考(kao)核供應(yīng)廠商産(chǎn)品的質(zhì)量,再根(gēn)據試驗(yan)結果作(zuo)出 适合(hé)本企業(yè)條件的(de)選擇。
1.75矽鐵
75矽(xi)鐵是 常(cháng)采用的(de)孕育劑(ji),其中的(de)鋁、鈣含(han)量對孕(yun)育效果(guǒ)有重要(yao)的作用(yong),有報道(dao)說,不含(hán)鋁、鈣的(de)矽鐵對(dui)灰鑄鐵(tiě)的孕育(yù)作用很(hěn)小,甚至(zhi)沒有作(zuo)用。一般(bān)認爲:在(zài)鐵液中(zhōng),鋁和鈣(gai)會與氧(yǎng)、氮反應(yīng),形成高(gao)熔點的(de)化合物(wu),成爲石(shí)墨結晶(jing)的核心(xīn)。而且,加(jiā)入孕育(yu)劑後,鐵(tiě)液中可(ke)形成局(ju)部的富(fù)矽微區(qu),有利于(yú)石墨析(xi)出。采購(gòu)孕育用(yong)矽鐵時(shi),不能不(bú)考慮其(qi)中鋁和(hé)鈣的含(han)量。
對于(yú)作孕育(yù)劑的75矽(xī)鐵,美國(guo)相關标(biao)準規定(dìng)含鋁量(liàng)爲0.75~1.75%,含鈣(gai)量爲0.5~1.5% 。我(wǒ)國标準(zhǔn)GB/T 2272-1987中有不(bu)同鋁含(han)量的75矽(xi)鐵牌号(hào),鋁含量(liàng)的上限(xian)值分别(bie)爲0.5%、1.0%、1.5%和2.0%,含(han)鈣量的(de)上限值(zhí)則爲1.0%。但(dàn)是,鐵液(yè)中的鋁(lǚ)含量不(bú)能太高(gao),加入0.01%的(de)鋁,就可(ke)能導緻(zhì)鑄件産(chǎn)生皮下(xià)氣孔。選(xuǎn)擇孕育(yù)劑品種(zhong)和确定(ding)孕育劑(jì)用量時(shí),對此也(ye)應有所(suǒ)考慮。
2.含(han)锶矽鐵(tiě)
含锶矽(xī)鐵消除(chu)白口的(de)能力很(hěn)強,特别(bié)有利于(yú)改善薄(bao)壁鑄件(jian)中石墨(mo)的形态(tai)和分布(bù)狀況,使(shǐ)不同厚(hòu)度處組(zǔ)織的差(chà)别更小(xiao),過冷組(zǔ)織隻見(jiàn)于鑄件(jiàn)的表層(ceng)。
目前,我(wǒ)國已有(you)含锶矽(xī)鐵供應(yīng),其中锶(sī)含量有(yǒu)0.6~1.0%和1.0~2.0%兩種(zhǒng)。一般可(kě)選用含(hán)锶0.6~1.0%的品(pin)種,锶含(hán)量過高(gao)則不能(neng)充分發(fā)揮其作(zuo)用。
含锶(si)矽鐵的(de)加入量(liàng)約爲75矽(xi)鐵的一(yi)半。
3.含鋇(bei)矽鐵
含(han)鋇矽鐵(tie)也具有(yǒu)很強的(de)促進石(shí)墨化的(de)能力,可(kě)改善薄(bao)壁鑄件(jian)中石墨(mò)的形态(tai)和分布(bù)狀況,而(ér)且還有(you)減緩孕(yun)育衰退(tuì)的作用(yòng),處理時(shí)的用量(liang)也少于(yú)75矽鐵。有(you)報道說(shuō),加入過(guò)多的鋇(bèi)會使基(ji)體組織(zhi)中鐵素(su)體含量(liàng)增多,導(dao)緻鑄鐵(tie)的強度(du)降低。
目(mu)前,我國(guó)也有含(han)鋇矽鐵(tie)供應,其(qi)中鋇含(hán)量一般(bān)爲4~6%。國外(wai)有研究(jiu)報告稱(cheng),含铋的(de)矽鐵也(ye)具有與(yǔ)含鋇矽(xi)鐵類似(si)的效果(guo)。
4.含锆矽(xī)鐵
锆有(you)脫氧作(zuo)用,有利(li)于提高(gāo)鐵液的(de)流動性(xing),能減輕(qing)鑄鐵的(de)白口傾(qing)向,促成(cheng)均勻、細(xi)小的A型(xing)石墨。而(er)且還有(you)減緩孕(yùn)育衰退(tui)的作用(yong)。我國也(yě)有含锆(gao)矽鐵供(gòng)應,但目(mu)前采用(yòng)者還很(hen)少。
5.矽鋇(bèi)合金
用(yòng)含鋇20~30%的(de)矽鋇合(hé)金作孕(yùn)育劑,能(néng)顯著降(jiàng)低鑄鐵(tie)的白口(kǒu)傾向,并(bing)可使保(bao)持孕育(yù)效果的(de)時間增(zeng)至30min左右(you),特别适(shì)用于大(da)型鑄件(jiàn)。處理時(shí),合金加(jia)入量約(yuē)爲0.1%。
6.矽鈣(gai)合金
矽(xī)鈣合金(jīn)雖有很(hěn)強的孕(yun)育作用(yong),但是,除(chú)制成包(bao)芯線應(yīng)用外,用(yòng)粒狀合(hé)金作鑄(zhu)鐵的孕(yùn)育劑并(bìng)不太合(hé)适,其主(zhu)要缺點(diǎn)是:
◆ 密度(du)遠低于(yu)鐵液,易(yì)于飄浮(fu)而影響(xiang)其與鐵(tiě)液的作(zuo)用;
◆ 成渣(zha)傾向大(da);
◆ 孕育作(zuò)用衰退(tui)快;
◆處理(lǐ)需用的(de)加入量(liang)大,約爲(wèi)0.3~0.5%。
7.稀土孕(yùn)育劑
稀(xi)土混合(hé)金屬和(he)稀土矽(xī)鐵等含(han)稀土金(jīn)屬的孕(yùn)育劑,加(jia)入量适(shì)當時,孕(yùn)育作用(yong)很強,其(qí)效果可(ke)以是75矽(xi)鐵的若(ruò)幹倍,能(neng)有效地(dì)消除白(bai)口,并減(jiǎn)緩孕育(yù)作用的(de)衰退。如(ru)加入量(liang)過高,則(zé)可能使(shi)鑄鐵結(jié)晶時産(chǎn)生過冷(leng),出現滲(shen)碳體組(zu)織。使用(yòng)時必須(xū)嚴格控(kòng)制用量(liang)。
8.碳質孕(yun)育劑
碳(tàn)質孕育(yu)劑主要(yào)用于鐵(tie)液孕育(yù)前的預(yù)處理,一(yi)般都是(shì)結晶态(tài)的碳質(zhì)材料。有(yǒu)研究報(bào)告稱:對(duì)于灰鑄(zhù)鐵,以85~90%的(de)冶金碳(tàn)化矽效(xiao)果較好(hao),晶态石(shi)墨也有(yǒu)效。預處(chu)理時的(de)加入量(liang)一般爲(wei)0.75~1.0%,應根據(jù)試驗結(jié)果求得(de)較佳值(zhi)。
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