随着铁液温度进入1500℃-1550℃时期,瞬时孕育的广泛应用,孕育温度的范围也在发生变化。实践证实,铁液的高温过热、低温孕育的原则是正确的,效果是良好的。孕育温度不得超过平衡温度T平,只有在平衡温度以下,Si才能被氧化,其氧化物才能成为石墨核心,进行有效地孕育。硅钡孕育剂的作用:1、强烈增加石墨化核心,细化石墨,促进灰铸铁件中得到A型石墨,提高强度,对于球墨铸铁件能使球铁中石墨细小,圆整,提高球化等级。孕育的作用增加石墨核心实验证明,较低的孕育温度对增核有利。根据上述,对于出铁温度1480℃-1500℃时就在出铁槽或包内进行孕育的效果并不好,这种高温孕育导致石墨核心减少。
孕育剂中元素的作用可以分为四大类:主要元素Si,提高C的活度,通过造成局域成分和温度的不均匀而促进石墨化,是带入其他元素的载体;在使用孕育剂进行灰铸铁孕育处理时应禁忌:一则,禁止使用未烘干的孕育剂。通过反应,改变铁液性能并形成形核质点的元素,如Al、Ca、Zr、Ti、Mg和RE。他们进入铁液,不仅可以除气,而且脱硫脱氧,还可以形成高熔点质点作为形核核心;如Ba、Sr、Zr和RE。加入这些元素,可以显著延长衰弱时间;稳定***的元素,如Cr和Cu,可以稳定珠光体;对于用废钢量较大的铸铁,为了消除N的影响,可以添加含Zr的孕育剂,因为Zr可以与N反应,消除N的不良影响。
稀土铬类孕育剂具有合金强化和孕育双重作用在使用时,只有选择适宜的加入量,才能得到预期的结果。这些相对较高含量的稀土孕育剂是以稀土硅铁合金作为基础,硅含量一般为10%~50%,稀土含量为5%~15%,并复合以A1、Ca、Ba、Mn、Cr等元素,获得合金化作用,以提高力学性能。由于孕育剂中配入的铬铁熔点较高,溶解和扩散较慢,常以复合熔制Mn元素来降低孕育剂的熔点。孕育处理对铸铁***形成的作用和机理,目前国内外对孕育处理的作用和机理,主要有两种说法。复合孕育剂多以熔制方法进行配制,也有采用稀土与几种熔制合金机械混合的方法配制。
孕育处理是铸铁件生产中不可缺少的工艺,其不仅提高铸件的力学性能,降低铁液的白口倾向,改善铸件的***与断面均匀性,而且提高铸件机械加工性能。
孕育剂的种类还有很多,这里只是概括了大批量铸造生产中铸铁件经常使用的几种孕育剂和近几年开发引进的新型孕育剂。针对不同结构、不同大小的铸铁件,选择适当品种和加入量的孕育剂至关重要。未经孕育处理的灰铸铁,显微***不稳定、力学性能低下、铸件的薄壁处易出现白口。此外保证孕育剂的质量、开发使用新型孕育剂材料,也是消除铸件缺陷、降低生产成本不可或缺的手段。
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