第八講灰鑄鐵的孕育處理課件

改善灰鑄鐵性能的途徑改善灰鑄鐵性能的途徑改善灰鑄鐵性能的主要途徑有如下幾個(gè)方面:控制金相組織，合理選擇化學(xué)成分，合金化，改善爐料，過熱鐵液，熱處理，孕育處理等。本節(jié)重點(diǎn)介紹灰鑄鐵的孕育處理。第八講灰鑄鐵的孕育處理孕育處理和孕育劑

在一定條件下，向鐵加入少量物質(zhì)，促進(jìn)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。

第八講灰鑄鐵的孕育處理孕育處理的作用孕育處理的作用:①促進(jìn)石墨化，有效地降低低碳鐵液的白口傾向。②細(xì)化石墨，變D、E型石墨為均布的A型石墨，③促成且細(xì)化珠光體，減少鐵素體。④細(xì)化(增加)共晶團(tuán)。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(qiáng)度，降低硬度)和其它性能(如可切削性，耐磨性)。第八講灰鑄鐵的孕育處理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第八講灰鑄鐵的孕育處理第八講灰鑄鐵的孕育處理孕育劑有數(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%。

第八講灰鑄鐵的孕育處理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(diǎn)、應(yīng)用見表2-5-2~表2-5-9。在使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)條件和鑄件要求適當(dāng)選擇孕育劑。第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-2硅鐵、硅鈣孕育劑(%)

第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-3含鍶硅鐵的成分、特點(diǎn)及應(yīng)用

第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-4含鋇硅鐵的成分、特點(diǎn)及應(yīng)用

第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-5含鋯硅鐵的成分、特點(diǎn)及應(yīng)用

第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-6含鈦硅鐵的成分、特點(diǎn)及應(yīng)用

第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-7稀土孕育劑的成分、特點(diǎn)及應(yīng)用

第八講灰鑄鐵的孕育處理續(xù)表第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-8碳硅系孕育劑成分、特點(diǎn)及應(yīng)用第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-9穩(wěn)定化孕育劑成分、特點(diǎn)及應(yīng)用

第八講灰鑄鐵的孕育處理

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(tuán)細(xì)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。第八講灰鑄鐵的孕育處理第八講灰鑄鐵的孕育處理第八講灰鑄鐵的孕育處理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。第八講灰鑄鐵的孕育處理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第八講灰鑄鐵的孕育處理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(jìn)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。第八講灰鑄鐵的孕育處理第八講灰鑄鐵的孕育處理第八講灰鑄鐵的孕育處理表2-5-11后孕育方法及特點(diǎn)第八講灰鑄鐵的孕育處理第八講灰鑄鐵的孕育處理續(xù)表第八講灰鑄鐵的孕育處理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(shí)間間隔很短，這就要求爐前檢驗(yàn)快速而準(zhǔn)確。化學(xué)分析與金相檢驗(yàn)雖然準(zhǔn)確，但速度不能滿足要求。采用三角試片檢驗(yàn)，雖比較粗略，但簡單易行，得到普遍應(yīng)用。第八講灰鑄鐵的孕育處理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(yàn)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(qiáng)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(shí)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(qiáng)度即可。第八講灰鑄鐵的孕育處理鑄鐵牌號HT250HT300HT350孕育前白口數(shù)/mm6~128~1812~24孕育后白口數(shù)/mm3~74~85~10第八講灰鑄鐵的孕育處理一般孕育前白口數(shù)以不超過鑄件壁厚為原則，最好稍小些。如白口數(shù)超過規(guī)定值，孕育劑加入量要適當(dāng)增加。如白口數(shù)過小，可降級使用。孕育后白口數(shù)應(yīng)為鑄件主