铸铁的sic孕育预处理

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1、铸铁的SiC孕育预处理张文和，丁俊，聂富荣（南京铸峰国际贸易有限公司南京210002）摘要：感应电炉熔炼的铁液白口倾向大，这时铸铁的强度和硬度会增加，但是电炉铁液的形核率减少很多。电炉中加入预处理剂SiC，灰铸铁可以促进A型石墨形成；球墨铸铁则促进球状石墨形成；用于处理蠕墨铸铁也有很好的效果。SiC是质优价廉的硅源、碳源，冲天炉中应用可以改善使用锈蚀炉料的负面影响。关键词：SiC、孕育、预处理InoculationPretreatmentofSiCinCastingIronZHANGWen-he，DING-Jun，NIEFu-rong(NANJINGZHUFE

2、NGINTERNATIONALTRADINGCO.,LTDNANJING210002)Abstract:Itworldbebiggerchillingtendencywhenmeltingmeltedironinelectricinductionfurnace，Thusthestrengthandhardnessofcastironareincrease,butnucleationofmeltingmeltedironmustbedecreasesmore.InelectricinductionfurnaceaddingSiCasinoculationpret

3、reatment,itmaybegettingAtypegraphiteongraycastiron;itmaybegettingmoregraphitenoduleonductileiron;anditmaybegettinggoodsuccessonCGI.Sicaregoodmaterialofsiliconandcarbon.Itmaybeimprovenegativeaffectsofusedrustmaterialincupola.Keywords:SiC；inoculation；pretreatment;1、前言铁液的化学成分相同，熔炼工艺不同，

4、获得铸铁的性能差异很大。铸造工厂采取铁液过热、孕育处理、改变炉料配比、添加微量或合金元素等方法，提高铸铁的冶金质量和铸造性能，同时使力学性能和加工性能得到较大提高。感应电炉熔炼铁液，可以准确地控制铁液温度，精确的调整化学成分，元素烧损少，容易获得成分稳定的低硫低磷的铁液，对于生产球墨铸铁、蠕墨铸铁和高强度灰铸铁非常有利。但是感应电炉熔炼铁液的形核率减少很多，白口倾向大，易于产生过冷石墨，虽然强度和硬度会有所增加，铸铁的冶金质量并不高。上世纪八十年代，当我国工程师在国外铸造厂考察学习的时候，现场看到他们向电炉里加入类似黑色碎玻璃的物体，经过询问得知这是碳化硅。国

5、内的日资铸造企业也长期定量使用碳化硅作为添加剂。确实，冲天炉或电炉熔炼铁液，加入预处理剂SiC的优点很多。磨料级的碳化硅纯度高价格贵，冶金级的碳化硅价格低廉，加入熔炉内转化成铸铁的碳和硅，一是提高碳当量；二是铁液的冶金条件改变，加强了还原性，[2]这样可以减轻锈蚀炉料的不利作用。加入碳化硅可以防止析出碳化物，增加铁素体量，减少白口，使铸铁组织致密，显著提高加工性能并使切削面光洁。对于球墨铸铁能增加单位面积石墨球数，提高球化率。此外，对于减少非金属夹杂物和熔渣，消除缩松，消除皮下气孔也有良好的作用。2、预处理的作用2.1形核的原理在Fe-C共晶系中，灰铸铁在共晶

6、凝固阶段由于石墨的熔点高，是共晶体的领先相，奥氏体借助石墨析出。以每个石墨核心为中心所形成的石墨+奥氏体两相共生共长的晶粒称共晶团。存在于铸铁熔液中的亚微观石墨聚集体、未熔的石墨微粒、某些高熔点硫化物、氧化物、碳化物、氮化物颗粒等，都可能成为石墨的非均质晶核。球墨铸铁的形核与灰铸铁形核没有本质区别，只是核心物质增加含有镁的氧化物和硫化物。铁液中石墨的析出必须经历4形核和生长两个过程。石墨的形核有均质形核和非均质形核两种方式。均质形核亦称自生晶核，铁液中有大量起伏不定的，超过临界晶核尺寸的，近程有序排列的碳原子集团，可能成为均质晶核。实验证明均质晶核的过冷度很大

7、，因此必须主要依靠非均质晶核作为铁液中大量石墨的生核剂。铸铁熔液中存在大量外来质点，每1cm3铁液中，仅氧化物质点就有500万个。但是，只有那些与石墨的晶格参数、位相存在一定关系的质点，才能成为石墨形核基底。晶格匹配关系的特征参数称平面失配度。当然只有晶格平面失配度小，才能够让碳原子容易与石墨晶核匹配。如果晶核材料是某种碳原子，那么它们的失配度为零，这样的成核条件最好。[1]晶格匹配失配度与形核能力的关系[1]表1失配度（δ）＜6%6～12%＞12%形核能力形核能力最强有形核能力形核能力微弱一些物质某晶面与石墨晶面的失配度[3]表2物质δ%物质δ%物质δ%物质

8、δ%物质δ%C0BaS7.5MnS10