（優(yōu)選）第八講灰鑄鐵的孕育處理當(dāng)前第1頁\共有30頁\編于星期二\11點孕育處理和孕育劑

在一定條件下，向鐵加入少量物質(zhì)，促進石墨成核，從而顯著改善鑄鐵組織和性能的處理方法，稱為孕育處理。所加入的物質(zhì)，稱為孕育劑。

當(dāng)前第2頁\共有30頁\編于星期二\11點孕育處理的作用孕育處理的作用:①促進石墨化，有效地降低低碳鐵液的白口傾向。②細化石墨，變D、E型石墨為均布的A型石墨，③促成且細化珠光體，減少鐵素體。④細化(增加)共晶團。⑤改善鑄件不同斷面的組織均勻性。⑥改善鑄鐵的力學(xué)性能(如提高抗拉強度，降低硬度)和其它性能(如可切削性，耐磨性)。當(dāng)前第3頁\共有30頁\編于星期二\11點原鐵液與孕育劑原鐵液見表2-5-1表2-5-1孕育鑄鐵對原鐵液的基本要求和孕育劑加入量當(dāng)前第4頁\共有30頁\編于星期二\11點當(dāng)前第5頁\共有30頁\編于星期二\11點孕育劑有數(shù)百種。在我國，最常用的是75%硅鐵和硅鈣合金。近年來，含其它元素的孕育劑迅速發(fā)展。據(jù)國外研究，純硅或純硅鐵對灰鑄鐵很少，或甚至沒有孕育作用。硅鐵起載體作用，真正起孕育作用者是其中的鋁、鈣等。因此，一些國家規(guī)定了硅鐵中Al,Ca含量，如美國規(guī)定A10.75%~1.75%，Ca0.5%~1.5%，前蘇聯(lián)規(guī)定A11.8%~2.5%。

當(dāng)前第6頁\共有30頁\編于星期二\11點硅鈣合金的孕育效果比75%硅鐵大50%，且鈣兼有去硫、脫氧作用。若干種類專用孕育劑的成分、特點、應(yīng)用見表2-5-2~表2-5-9。在使用時，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)條件和鑄件要求適當(dāng)選擇孕育劑。當(dāng)前第7頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-2硅鐵、硅鈣孕育劑(%)

當(dāng)前第8頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-3含鍶硅鐵的成分、特點及應(yīng)用

當(dāng)前第9頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-4含鋇硅鐵的成分、特點及應(yīng)用

當(dāng)前第10頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-5含鋯硅鐵的成分、特點及應(yīng)用

當(dāng)前第11頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-6含鈦硅鐵的成分、特點及應(yīng)用

當(dāng)前第12頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-7稀土孕育劑的成分、特點及應(yīng)用

當(dāng)前第13頁\共有30頁\編于星期二\11點續(xù)表當(dāng)前第14頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-8碳硅系孕育劑成分、特點及應(yīng)用當(dāng)前第15頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-9穩(wěn)定化孕育劑成分、特點及應(yīng)用

當(dāng)前第16頁\共有30頁\編于星期二\11點

此外，混合孕育劑對鑄鐵有多方面有利影響。例如鋇硅鐵75%+鉻鐵15%+錳鐵10%，加入量0.8%。孕育效果:Rm由235~255MPa提高到253~392MPa，共晶團細化，斷面均勻性好，白口傾向小，且不降低可切削性。稀土金屬+穩(wěn)定化孕育劑(Cr、Sn、Mo、Cu、V)，效果亦好。當(dāng)前第17頁\共有30頁\編于星期二\11點當(dāng)前第18頁\共有30頁\編于星期二\11點當(dāng)前第19頁\共有30頁\編于星期二\11點Ka=C(Si+lgR)Ka---石墨化常數(shù)，為鑄鐵組織狀態(tài)的特征值C、Si---鑄鐵的碳、硅含量R---當(dāng)量厚度，鑄件體積與表面積之比當(dāng)澆注、鑄型等工藝條件確定后，即使鑄件形狀各異，只要當(dāng)量厚度相等，鑄件冷卻條件就相似。當(dāng)量厚度是鑄件各部分組織是否均一的決定性因素。當(dāng)前第20頁\共有30頁\編于星期二\11點對于等截面的長鑄件，忽略鑄件兩端的散熱，當(dāng)量厚度可用下式表示：R=F/L式中F---鑄件截面面積mm2L---截面的周長mm當(dāng)前第21頁\共有30頁\編于星期二\11點孕育方法孕育方法分為二大類:包內(nèi)孕育，后孕育。包內(nèi)孕育是傳統(tǒng)工藝，孕育劑(全部或分成二、三份)加于出鐵槽或澆包內(nèi)，鐵液在包內(nèi)完成孕育，見表2-5-10。后孕育是在從澆注到進入型腔的各階段孕育鐵液的方法，包括浮硅孕育，漏斗孕育，孕育棒孕育，孕育絲孕育，澆口孕育，型內(nèi)孕育等。不僅節(jié)省孕育劑，減少針孔等缺陷，而且不衰退或很少衰退，見表2-5-11。當(dāng)前第22頁\共有30頁\編于星期二\11點當(dāng)前第23頁\共有30頁\編于星期二\11點當(dāng)前第24頁\共有30頁\編于星期二\11點表2-5-11后孕育方法及特點當(dāng)前第25頁\共有30頁\編于星期二\11點當(dāng)前第26頁\共有30頁\編于星期二\11點續(xù)表當(dāng)前第27頁\共有30頁\編于星期二\11點孕育效果的爐前控制爐前控制爐前控制的目的是使經(jīng)孕育處理的鑄鐵符合鑄件的性能要求。從出鐵到澆注的時間間隔很短，這就要求爐前檢驗快速而準確?；瘜W(xué)分析與金相檢驗雖然準確，但速度不能滿足要求。采用三角試片檢驗，雖比較粗略，但簡單易行，得到普遍應(yīng)用。當(dāng)前第28頁\共有30頁\編于星期二\11點孕育前和孕育后所澆注的三角試片的白口數(shù)與鑄件牌號的對應(yīng)關(guān)系如下表：孕育前白口數(shù)是用來檢驗原鐵液是否符合低碳硅鐵液的要求。若孕育后白口數(shù)相同，孕育前白口數(shù)愈大，則強度愈高。當(dāng)然過高地提高孕育前白口數(shù)也是不必要的。因孕育前白口數(shù)愈高，在配料時就增加廢鋼的加入量，孕育劑消耗也多。故孕育前白口數(shù)只要能保證鑄件所要求的強度即可