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硅鋇孕育劑的作用:
1、強(qiáng)烈增加石墨化核心,細(xì)化石墨,促進(jìn)灰鑄鐵件中得到A型石墨,提高強(qiáng)度,對(duì)于球墨鑄鐵件能使球鐵中石墨細(xì)小,圓整,提高球化等級(jí)。
2、顯著減少白口傾向,降低相對(duì)硬度,提高鑄件切削加工性能。
3、提高斷面均勻性,減少縮松傾向。
4、化學(xué)成分穩(wěn)定,加工粒度均勻,成分和質(zhì)量偏差小。
5、熔點(diǎn)低,孕育處理時(shí)便于吸熔,浮渣較少。
在使用孕育劑進(jìn)行灰鑄鐵孕育處理時(shí)應(yīng)禁忌:
一則,禁止使用未烘干的孕育劑。未烘干的孕育劑加入金屬液中,會(huì)因其中的水分與金屬液中的金屬元素在高溫下反應(yīng)生成金屬氧化物及氫,生成的初生氫溶入金屬液會(huì)導(dǎo)致鑄件皮下氣孔等缺陷。因此,孕育劑在使用前必須烘干。
二則,禁止使用純硅或純硅鐵作孕育劑。純硅或不含鈣、鍶、鋇、鋁的硅鐵不可用作孕育劑,其原因在于石墨靠鐵液中析出的二氧化硅異質(zhì)生核,而二氧化硅靠鈣鍶鋇的硫氧化物異質(zhì)生核,才能防止鐵液的過(guò)冷和白口傾向。應(yīng)采用至少含ωCa1%~2%、ωAl0.05%~0.5%的、含ωSi為75%的硅鐵作孕育劑,或采用硅-鋯系、硅-鈣系、硅-鋇系等孕育劑。低稀土孕育劑不含鉻、錳等合金化元素,主要以孕育為主,其中稀土量在0。
碳化硅孕育劑在鑄鐵中起到的作用:
1、由于碳化硅的含硅和碳,熔煉過(guò)程中硅進(jìn)入鐵水里,碳大多數(shù)燃燒。值得提醒的是:在熔煉過(guò)程中,仍有少數(shù)碳化硅微粒進(jìn)入鑄件中。
2 、由于碳化硅微粒子進(jìn)入鑄件中起到核心基底作用,經(jīng)它為中心形成核心,碳化硅微粒越細(xì)、越多生核能力強(qiáng)。在TEM下觀察:碳化硅顆粒與基體界面結(jié)合良好,顆粒周圍存在高密度位錯(cuò),而結(jié)晶 增多以致晶粒細(xì)化,并且改變石墨形態(tài),石墨長(zhǎng)度變短,A型石墨增加,D型 石墨減少,共晶團(tuán)數(shù)量及珠光體數(shù)量明顯改善。眾所周知,當(dāng)鑄件共晶團(tuán) 數(shù)量達(dá)到300個(gè)/mm時(shí)鑄件有縮孔傾向,用碳化硅孕育的鑄件共晶團(tuán)數(shù)量在130-250 個(gè)/ m㎡范圍內(nèi)。而且,加入孕育劑后,鐵液中可形成局部的富硅微區(qū),有利于石墨析出。綜上所述,由于碳化硅孕育劑生核能力強(qiáng),能改變石墨形態(tài),細(xì)化組織,從而提高機(jī)械性能及防滲漏。
孕育劑一般由促進(jìn)石墨化的元素或合金組成。孕育劑的種類目前較多,選用的原則是孕育劑效果好而價(jià)格低廉。目前的孕育劑仍然是以硅為基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)大多數(shù)采用含75%硅的硅鐵,除硅外亦含有一定量的鋁和鈣。
近年來(lái)國(guó)外對(duì)孕育劑的研究頗多,有比較多的報(bào)告指出,對(duì)于片狀石墨鑄鐵來(lái)說(shuō),純硅或純硅鐵很少或沒(méi)有孕育作用;真正起作用的是硅鐵中的一定數(shù)量的鋁和鈣;硅鋇孕育劑是將硅粉與鋇粉通過(guò)按需求比例調(diào)和,再通過(guò)高溫爐煉鋼成的塊狀冶金材料。除鋁、鈣外還有一些元素引進(jìn)孕育劑以后,能提高孕育效果,它們是:鍶、鋇、鈣、鋁、鈦、鋯(按加強(qiáng)孕育作用的程度排列)此外,在孕育劑中加入碳都可起孕育作用。