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。硅钡孕育剂是将硅粉与钡粉通过按需求比例调和,再通过高温炉炼钢成的块状冶金材料。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。
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% 。在炼钢过程中脱除钢水中的氧,某些铁合金还可脱除钢中的其他杂质如硫、氮等。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。
碳化硅孕育剂在铸铁中起到的作用:
1、由于碳化硅的含硅和碳,熔炼过程中硅进入铁水里,碳大多数燃烧。值得提醒的是:在熔炼过程中,仍有少数碳化硅微粒进入铸件中。
2 、由于碳化硅微粒子进入铸件中起到核心基底作用,经它为中心形成核心,碳化硅微粒越细、越多生核能力强。5~1个级别,球径提高1个级别,且石墨分布均匀从而提高了球铁的综合机械性能。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。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。综上所述,由于碳化硅孕育剂生核能力强,能改变石墨形态,细化***,从而提高机械性能及防渗漏。
稀土对铸铁孕育作用的机制在于稀土元素有强烈的脱硫、脱氧能力,微量稀土合金能在铁液中形成稀土硫化物、氧化物、氮化物,这些化合物一部分作为渣被排除,使铁液净化,另一部分以非金属夹杂物悬浮于铁液中,为石墨析出提供了大量外来核心,为改善铸铁的***和性能创造了条件。减轻铸铁件的壁厚敏感性,使铸件薄、厚截面处显微***的差别小,硬度差别也小。
稀土孕育性能强,其中少量稀土元素可以消除铅和钛对灰口铸铁片状石墨形态的***影响,减少由铬等元素引起的过冷,强化基体。粒度亦不宜过细,粉末状的孕育剂极易氧化烧损、失去孕育作用,而且会造成铸件夹渣。低稀土孕育剂不含铬、锰等合金化元素,主要以孕育为主,其中稀土量在0.8%~1.5%。低稀土孕育剂在缸体缸体缸盖上应用多与硅铁、硅钡复合使用。
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***。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。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。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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