浅谈新型孕育剂

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1、浅谈新型孕育剂【摘要】屮国汽车工业高速发展，为铸造丁作者提出许多新的课题。高强度灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等都需要针对性很强的、品种繁多的孕育剂。木文着重介绍儿种新型常用的孕育剂及其使用方法，并初步探讨其孕育机理。【关键词】孕育剂；晶核；结晶1刖n天空的水蒸气再多，没有灰尘不能形成雨滴。与Z类似的是铁水中虽然有石墨、杂质作为结晶核心，但是为了改善结晶类型和石墨形态，新型孕育剂已成为高强度灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等改变金相组织、力学性能和物理性质不可或缺的添加材料。硅系孕育剂主要元素是Si,其次是Ca、Ba、Sr、AJ、Ti、

2、zr.Mn、Cr>B、C、Bi、Sb、Ce、La,除Si以外的元素含量只有百分之几，而孕育剂加入量最多为0・5%,由此进入铁水的合金量，要比合金化进入铁水的量少1一2个数量级，所以很难用合金成分的增加來分析孕育的影响一些兀素铸铁凝固后检测不至I」，足以说明这些元素没有起到晶间占位的作用。资料表明：铁水屮含有微量0、N、H,其屮溶解氧和溶解氮，与孕育有密切关系。铁水屮的氧与硅反应生成二氧化硅晶体，作为石墨结晶的外来晶核，起到促进石墨化作用。孕育剂屮ca、Mg、Mn>Al、Ce、La生成硫化物，si>Mg、ca>Al>Ba生成氧化

3、物，si>Al>ca>sr>Ba生成碳化物，而si、Al>Ti、zr>ce生成氮化物，减少过量溶解氮含量，防止白口倾向；ce、La与Bi、Pb、sb、Te、As、sn生成金属间化合物，抑制微量干扰元素的负面作用。总Z,铁水中的硫化物、氧化物、氮化物、碳化物、稀土化合物等都是石墨核心内的物质。孕育剂加人上述金属、其作用是以小搏大，改善力学、物理、加工等性能。新型孕育剂和孕育方法是现代铸造提高铸铁性能的重要手段。可惜直到现在，仍然还有很多铸造企业在灰铸铁、球墨铸铁孕育时，还停留在加人0.6—0.8%甚至更大量的的75#硅铁做孕育剂

4、的层面上。2介绍几种新型孕育剂2.1硅倾孕育剂硅领孕育剂是国内外铸造业界最普遍采用的孕育剂。组成元素硅、钙、铝含量合理。锁成分，3(Ba)二1.0%—3・0%、s(Ba)=4%—6%、®(Ba)二7%—9%分别为低、屮、高锁孕育剂。锁是殓土金属屮活明大的元素，具有良好的脱氧作用，与氧生成稳定的化合物。铸恢凝固后并不含锁，而其长效抗衰退能力被认为是锁的氧化物在铁水表面形成“气套”，阻止氧与氮的溶入。孕育剂屮铝小于2%,对含气量影响不大。作为强脱氧剂，在铁水中的形成氧化保护膜，提高活性添加剂在铁水屮的吸收率；弱孕育作用，能生成稳定

5、的氮化物，减少氮的负面影响，延长孕育作用时间。孕育剂中足量的硅，与铁水中的氧生成大量石墨品核;在“随流孕育剂”中添加适量、准确的助溶剂，能降低孕育剂熔点，使孕育剂易于扩散，强化孕育效果。生产实践表明，低锁的硅锁孕育剂（合理的Ba、ca以及Al的比例十分重要），有比75#硅铁强很多的石墨化和抗哀退能力。铸造厂换用该孕育剂，铸件消除白口，改善断面均匀性，获得4—6级A型石墨，表面硬度差在10HBS以内。铁素体球墨铸铁，经过二次孕育，获得大于90%的铁素体，石墨圆整，球化率高，石墨人小6—7级。珠光体球墨铸铁只需一次孕育，消除渗碳体

6、，石墨圆整度高。硅锁孕育剂改善切削性能，加人量只是75#硅铁的一半,每万吨铁水可节约孕育剂费用13万多元，节约刀具损耗费用更加可观。硅领孕育剂组分不同，孕育效果绝对不同，经过实际验证，可以得到正确答案。2.2硅總孕育剂硅總孕育剂多用于活塞环等薄壁和厚、薄不均的铸件。硅绸孕育剂含有足量的硅，孕育作用强，小于2%的總对灰铁和球铁改善石墨形态、提高断面均匀性、延长孕育衰退等效果明显。總与锁同属殓土金属，其长效孕育作用基木一致。一般认为：随共晶团数增多，铸铁的缩松倾向增大，共晶团数量减少，白口量会加大，但是，用锂硅铁孕育，不明显增加共

7、晶团数，却有很强消除白口能力，有利于铸件减少缩松。孕育剂含钙小于0.1%,减少渣化，提高總的作用能力。活塞环铸件容易出现极小的气孔，厂家要求含铝量小于0・2%或0.3%,缸体缸盖类薄壁铸件，含铝小于0.5%,既节约成木，孕育效果也非常卓著。2.3硅钻孕育剂硅箔孕育剂近年来取得长足发展。作为硅系孕育剂，含硅量高孕育效果好,断面均匀性好，厚薄表面破度差小。另一重要元素钻，与氮反应生成的氮化物降低溶解氮，阻止铁水可逆吸氮，抑制孕育衰退。冲天炉加电炉双联熔炼，铁水接触大气时间长，电炉升温后晶核数量减少，口口倾向加大，凭借硅错的孕育作用

8、，可以得到良好的孕育效果。错与钛为同一副族，错是很强的碳化物形成元素，增加奥氏体基底，细化晶粒，从而提高铸铁强度。钢中奥氏体溶有N,炉料中废钢比例大，使用硅锵孕育可以突显错的作用。有资料介绍：锵、總、做的碳化物、氧化物晶格常数与石墨接近，但与氧的亲和力较弱，滞后发生氧化反应，