75硅铁是常采用的孕育剂,其中的铝、钙含量对孕育效果有重要的作用,有报道说,不含铝、钙的硅铁对灰铸铁的孕育作用很小,甚至没有作用。一般认为:在铁液中,铝和钙会与氧、氮反应,形成高熔点的化合物,成为石墨结晶的***。而且,加入孕育剂后,铁液中可形成局部的富硅微区,有利于石墨析出。采购孕育用硅铁时,不能不考虑其中铝和钙的含量。含锶硅铁:含锶硅铁消除白口的能力很强,特别有利于改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况,使不同厚度处组织的差别更小,过冷组织只见于铸件的表层。
对于作孕育剂的75硅铁,美国相关标准规定含铝量为0.75~1.75%,含钙量为0.5~1.5% 。我***准GB/T 2272-1987中有不同铝含量的75硅铁牌号,铝含量的上限值分别为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%,含钙量的上限值则为1.0%。但是,铁液中的铝含量不能太高,加入0.01%的铝,就可能导致铸件产生皮下气孔。选择孕育剂品种和确定孕育剂用量时,对此也应有所考虑。5T铁液、当铁液温度为1390~1450℃时,孕育剂的粒度以1~3㎜为宜。
在使用孕育剂进行灰铸铁孕育处理时应禁忌:
一则,禁止使用未烘干的孕育剂。未烘干的孕育剂加入金属液中,会因其中的水分与金属液中的金属元素在高温下反应生成金属氧化物及氢,生成的初生氢溶入金属液会导致铸件皮下气孔等缺陷。因此,孕育剂在使用前必须烘干。
二则,禁止使用纯硅或纯硅铁作孕育剂。纯硅或不含钙、锶、钡、铝的硅铁不可用作孕育剂,其原因在于石墨靠铁液中析出的二氧化硅异质生核,而二氧化硅靠钙锶钡的硫氧化物异质生核,才能防止铁液的过冷和白口倾向。应采用至少含ωCa1%~2%、ωAl0.05%~0.5%的、含ωSi为75%的硅铁作孕育剂,或采用硅-锆系、硅-钙系、硅-钡系等***孕育剂。硅钡孕育剂是将硅粉与钡粉通过按需求比例调和,再通过高温炉炼钢成的块状冶金材料。
含锶硅铁:
含锶硅铁消除白口的能力很强,特别有利于改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况,使不同厚度处组织的差别更小,过冷组织只见于铸件的表层。
目前,我国已有含锶硅铁供应,其中锶含量有0.6~1.0%和1.0~2.0%两种。一般可选用含锶0.6~1.0%的品种,锶含量过高则不能充分发挥其作用。
含锶硅铁的加入量约为75硅铁的一半。
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