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。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。
对于作孕育剂的75硅铁,美国相关标准规定含铝量为0.75~1.75%,含钙量为0.5~1.5% 。我国标准GB/T 2272-1987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%和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。若粒度过粗则不能较迅速地为铁液所溶化吸收,残余的未溶孕育剂颗粒混入铸件将恶化性能或导致报废。
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弱的作用,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***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4~6%。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。
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弱的作用。
孕育处理是提高铸件性能的一个简便而又行之有效的措施,广泛地被人们采用,但是不少厂采用炉前孕育即炉前大孕育量处到纷孕育效果不明显。这是为什么呢?我们来谈谈孕育剂加人方式对孕育效果的影响。
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。即“铁水中加人孕育剂后,将会形成大量难熔的高弥散度的悬浮物质。构成了共晶团中石墨成核的非自发晶核”。另外还可能是“孕育剂加人后,使铁水凝固时浓度起伏现象加剧,迫使石墨晶核的大量出现。在TEM下观察:碳化硅颗粒与基体界面结合良好,颗粒周围存在高密度位错,而结晶增多以致晶粒细化,并且改变石墨形态,石墨长度变短,A型石墨增加,D型石墨减少,共晶团数量及珠光体数量明显改善。
孕育剂能促进石墨化,降低白化倾向,改善石墨形态和分布,增加共晶团簇数量,细化基体***。接种后短时间(约5-8分钟)效果良好。主要适用于一般元素或后期在各种情况下瞬间孵化。孕育剂应用广泛,具有消除白口、防止球化浇注时间长、、效果长、断面结构均匀、提等特点。孕育剂公司广泛使用普通灰铸铁和球墨铸铁。众所周知,当铸件共晶团数量达到300个/mm时铸件有缩孔倾向,用碳化硅孕育的铸件共晶团数量在130-250个/m㎡范围内。用于灰铸铁、球墨铸铁重件、壁厚不均件、浇注时间长或铁水运输距离长的车间。
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