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提高機床鑄件性能的幾種措施之一:鐵液孕育處理;微量或低合金化

發表時間:2015年10月06日【

  密鑄件了解到孕育處理就是在鐵液進入鑄件型腔前,把孕育劑附加到鐵液中以改變鐵液的冶金狀態,從而改善鑄鐵的顯微組織和性能,而這些性能的改善并不能由于加入孕育劑后鐵液化學成分的變化來解釋。隨著孕育劑、孕育方法的改進,孕育處理已是現代鑄造生產中提高鑄鐵性能的重要手段。

  (1)孕育目的及其效果的評定 1)孕育的目的:促進石墨化,減少白口傾向; 改善斷面均勻性;

  控制石墨形態,減少共晶石墨和共生鐵素體的形成,以獲得中等大小的A型石墨; 適當增加共晶團數和促進細片狀珠光體的形成; 改善鑄鐵的力學性能和其它性能。 2)孕育效果的評定:

  孕育目的不同,評定孕育效果的指標也不同。但常用減少白口傾向、增加共晶團數及減少過冷度來評定。

  減少白口傾向,常用三角試樣的白口深度或寬度來評定孕育前后的白口傾向。不同鑄件可使用不同形式的三角試樣。

  共晶團數,在試樣上測定共晶團數,用以衡量孕育前后成核程度的差別。應指出,共晶團靈敏的比較必須在相似條件下進行,因爐料、熔化條件、過熱處理、孕育劑、孕育方法等都會引起共晶團數的改變;有些孕育劑,例含鍶孕育劑,并不過多增加共晶團數,卻有很強的降低白口傾向的作用。

  共晶過冷度,鐵液孕育后,結晶核心大量增多,使共晶大量生核溫度提前開始,也提前結束,絕對過冷度均相應減小,因此可用孕育前后過冷度的變化來檢測孕育效果。

  實際生產不能追求量大的孕育效果。為防止疏松等缺陷出現,不少企業規定相對過冷度小于4℃為孕育過度,而力求孕育后獲得6~8℃的相對過冷度。

  機床鑄件孕育劑的作用有效性均隨時間而衰退,因此在篩選孕育劑時也常把孕育效果保持長短作為一個評定指標。

  (2)一定條件下,每種孕育劑都有其佳加入量,過多地使用孕育劑不會帶來更大的孕育效果,反而浪費孕育劑、降低鐵液溫度、增加鑄件的缺陷和成本。一般建議,孕育劑帶進鐵液的硅量不大于0.3%、碳量不大于0.1%,國內熔化的鐵液氧化程度較大、故使用孕育劑量大都超過此值。

  至今國內外大部分鑄工車間使用的孕育劑仍然是FeSi75。其原因除便宜易得外,主要是它在孕育后的短時間內(5~6min)有良好的孕育效果。

  (3)孕育方法 1)、包內孕育:

  包內沖入法:孕育劑加入包中,然后沖入鐵液;方法簡單,但孕育劑易氧化,燒損大;在包內易浮起和渣混在一起,不起孕育作用;孕育劑用量多;孕育至澆注的間隔長、衰退嚴重;

  出鐵槽孕育:出鐵時,用手工、孕育劑料斗或振動給料器把孕育劑加到出鐵槽的鐵液流中?;蜣D包時,加到轉包鐵液流中;孕育劑氧化減輕;孕育劑浪費少,但用量仍偏多;澆注前停留時間長,衰退嚴重;

  2)、遲后孕育:

  澆杯孕育:把孕育劑(?;虺尚蛪K)放入澆杯中,鐵液進入澆杯,使孕育劑熔解后進入鑄型;增加造型工作量;孕育劑顆粒易浮起,浪費;孕育后鐵液立即進入鑄型,基本無衰退;孕育劑用量比包內孕育法少;

  硅鐵棒孕育:澆注時,通過鐵液流對包嘴處硅鐵棒來達到孕育;衰退少;孕育劑用量比包內法少;硅鐵棒制造麻煩;孕育劑用量不易控制;對澆注工藝要求高;

  大塊浮硅孕育:將大塊硅孕育劑放包底,沖入鐵液使孕育劑塊邊熔邊浮,鐵液表面仍有1/4~1/5的硅鐵塊,或包內沖入法后在液面撒一層硅鐵;鐵液面處富硅,澆注的鐵液似剛孕育,衰退小;操作簡單;減少破碎工作量;但塊度要和溫度、包容量相配;孕育劑耗量大;

  孕育絲孕育:把孕育劑包在空心金屬絲中,采用改進的焊絲給料機,均勻送入直澆道或澆杯的鐵液中;孕育劑用量可減少至0.08%以下;孕育絲能自動均勻地進入鐵液;無衰退;孕育絲供應成本高;都為定點使用;要求控制系統可靠;鐵液流孕育:把孕育劑用重力或氣力加到進入鑄型的鐵液流中;孕育劑量能減至0.1%;孕育劑粒能均勻進入鐵液流;無衰退,效果比包內孕育法要好,好定點使用,控制系統要可靠;

 

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