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。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。选择孕育剂品种和确定孕育剂用量时,对此也应有所考虑。
硅钡合金:
用含钡20~30%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%。
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。
接种物与接种衰弱的关系非常密切。硅的孵育时间相对较短,主要是通过刺激自生核的形成而起到孵育作用。在高温下保持较长时间后,扩散会减弱自生核的浓度涨落和能量涨落,导致自生核的逐渐减少。钡是一种很好的孕育元素。它产生离子二碳酸钡,相对稳定。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。此外,它的比重大于钙,蒸汽压也较小。衰变时间可以延长。这是一种很有前途的孕育剂。
铝、钛、锆等金属除碳化物可用作核外,还具有较强的脱氧能力。进一步还原铁水,减少氧钙结合,为钙碳结合创造有利条件,促进钙二元核的形成,在较长时间内保护钙二元的作用。
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