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铸铁件孕育的选择原则和作用

时间:2019-07-25 15:31:09 来源:未知
       在球墨铸铁件中风电铸件和注塑机模板铸件都是非常有名的,都是比较有技术含量的铸件。铸铁生产当中,孕育是否到位,对注塑机模板铸件的影响非常大。孕育环节做好,注塑机模板铸件就组织致密,结晶细小,没有白口现象。孕育做不好,注塑机模板铸件组织粗大,同一注塑机模板铸件上面会出现硬度不均匀,铸件软硬不一的缺陷。
 
       球化工艺也是如此,在球墨铸铁生产当中,球化工艺及球化剂的选择对生产的影响也很大。球墨铸铁生产当中跟球化剂有关缺陷就有七大类。下面河南省化工机械制造有限公司小编为大家介绍一下孕育在注塑机模板铸造过程中是作用! 

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ωSi=2.6%~3.2%。
 
(2)Ca   通常与Si同时使用,适用温度在1370~1430℃,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ωMn =0.2%~0.4%。
 
(6)RE   铁液中的含硫量对其效果影响较大,在铁液中ωS = 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。ωS<0.05%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.、 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ωRE=13.24%~13.69%,ωMg=12.76%~13.11%,ωSi=38%~44 %,ωCa<4%,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2~6mm,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3~8mm的FeSi75,二次孕育加入的粒度为0.5~2mm,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,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0.2~0.8mm,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1~10mm,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℃+6.7×Si%。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20~40℃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。

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