常用铸铁孕育剂中元素的孕育作用及有效孕育元素的选择.docx

1、常用铸铁孕育剂中元素的孕育作用及有效孕育元素的选择一、常用铸铁孕育剂中元素的孕育作用(1)Si能促进石墨化，一方面增加铁素体含量；另一方面可固溶强化铁素体。常与 Ca 同时使用以增强效果，含量一般选用Si=2.6%3.2%。(2)Ca通常与 Si 同时使用，适用温度在 13701430，但加入过量易产生渣眼缺陷。(3)Ba能抑制孕育衰退，增强铁素体的数量，含 Ba 的硅铁不仅抗衰退性好，还对防止白口有效。(4)Al能有效促进石墨化，但容易引起皮下气孔，常和硅铁一起使用提高效果。(5)Mn有促进珠光体的作用，与氮一起作用时效果好，可使孕育剂(Zr 系)的熔点下降，一般选用Mn=0.2%0.4%。

2、(6)RE铁液中的含硫量对其效果影响较大，在铁液中S=0.035%0.1%时效果较好，可细化石墨，抑制白口化。(7)Sr有抑制白口化、增强石墨化的作用，在有 Ca、Ce 元素时效果差。Fe-Si-Sr系孕育剂在灰铸铁。S0.05%时效果好。(8)Zr能促进石墨化。Fe-Si-Zr 孕育剂较难熔解，对防止氮气孔有作用，Mn 元素对其熔解有一定的促进作用。(9)Bi增加石墨球数，减少白口倾向，增加基体中铁素体的含量，常与 Fe-Si 共同作用细化晶粒。另外，Bi-Cu 孕育能促进退火过程中石墨核心的长大。二、有效孕育元素的选择1.一般的选择原则(1)有效防止出现白口的孕育元素为：Ba、RE、Sr.

3、、Si。(2)有效促进石墨化的孕育元素为：Ba、Ca。(3)能抑制或减缓孕育衰退的元素为：Ba、Ca、RE。(4)促进孕育剂熔入铁液的元素为：Mn、Mg。2.特殊的选用原则(1)防 止大型厚壁灰铸件产生裂纹可选用稀土硅铁镁合金，其成分为RE=13.24%13.69%，Mg=12.76%13.11%，Si=38%44%，Ca4%，加入量为 0.25%。(2)生产铁素体球墨铸件可选用 FeSi72 孕育剂，粒度为 26mm，加入量为 1.5%，同时加入 0.16%纯铝进行复合强化孕育，效果较好。(3)防球墨铸铁孕育衰退，可选用一次孕育加入粒度 38mm 的 FeSi75，二次孕育加入的粒度为 0.

4、52mm，三次孕育采用粉剂的办法，加入量为 0.3%1%。(4)大断面高碳当量、高强度铸铁可选用含钛量为 0.08%0.15%的孕育剂；对高碳当量薄壁灰铸铁件应选用硅钡稀土合金孕育剂，可减少白口倾向，降低铸件硬度，抑制孕育衰退等，效果较好，加入量为 0.3%1%。(5)RE-Si 孕育剂消除白口的能力较强，但形成 D、E 型过冷石墨倾向较大，难以降低铸件硬度。Si-Ba 孕育剂消除 D、E 型过冷石墨，促使 A 型石墨形成的能力较强，因此两种孕育剂搭配使用效果好。(6)铁液中的硫含量对孕育处理影响较大。在含硫量高的铁液中，一般使用石墨系(如电极屑)、N 系(如 Fe-Mn-N)孕育剂效果好；在

5、含硫量低的铁液中，Ce、Ca、Ba、N 系(如 RE-Si、Ca-Si-Ba、Fe-Mn-N、Ca-Si-Sr)孕育效果好。3.孕育剂的加入量(1)球墨铸铁一般比灰铸铁的孕育剂加入量要多。(2)孕育处理后的铁液如果浇注时间较长，由于孕育衰退，其加入量应增多。(3)薄壁铸件容易产生白口，孕育剂的加入量应相应增多。(4)铁液中的熔渣较多时，由于孕育剂一经与渣子接触，就会被裹住，难以熔化，因此加入量相应增多。(5)孕育剂加入过量，会浮致熔渣过多铁液温度降低及由共晶团产牛的缩孔等问题。孕育剂块度过大，将不能对铁液均匀孕育，未熔解的孕育剂还会浇入型腔；块度过小，则易氧化引起熔渣，还易发生孕育衰退。(6)随流孕育法使用的孕育剂块度较小，一般为 0.20.8mm，加入量为 0.05%0.2%；型内孕育法的块度一般要求0.25mm，加入量0.1%；其余孕育法加入的块度一般为 110mm，加入量为 0.1%0.8%。4.孕育处理的温度及其效果检验理论上石墨共晶温度为 1153+6.7Si%。当理论石墨共晶温度大于实际未孕育铁液的最低共晶温度 2040时，一般需要采用孕育处理。铸铁孕育处理效果的好坏可通过铸件的力学性能、物理性能测定对比，还应分析其金相组织的结构，以确定最优化的孕育处理。