齿轮论坛 www.gearbbs.net

 找回密码
 注册

手机号码,快捷登录

手机号码,快捷登录

搜索
查看: 1150|回复: 0
收起左侧

灰铸铁的孕育处理

[复制链接]
发表于 2013-7-3 09:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

本帖子中包含更多资源。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

x
  灰铸铁基本上是由铁、碳和硅组成的共晶型合金,其中,碳主要以石墨的形态存在。生产优质铸件,控制铸铁凝固时形成的石墨的形态和基体金属组织是至关重要的。孕育处理是生产工艺中最重要的环节之一。良好的孕育处理可使灰铸铁具有符合要求的显微组织,从而保证铸件的力学性能和加工性能。
  在液态铸铁中加入孕育剂,可以形成大量亚显微核心,促使共晶团在液相中生成。接近共晶凝固温度时,生核处首先形成细小的石墨片,并由此成长为共晶团。每一个共晶团的形成,都会向周围的液相释放少量的热,形成的共晶团越多,铸铁的凝固速率就越低。凝固速率的降低,就有助于按铁-石墨稳定系统凝固,而且能得到A型石墨组织。
  灰铸铁的力学性能在很大程度上取决于其显微组织。未经孕育处理的灰铸铁,显微组织不稳定、力学性能低下、铸件的薄壁处易出现白口。为保证铸件品质的一致性,孕育处理是必不可少的。
  铸铁孕育处理所用的孕育剂,加入量很少,对铸铁的化学成分影响甚小,对其显微组织的影响却很大,因而能改善灰铸铁的力学性能,对其物理性能也有明显的影响。良好的孕育处理有以下作用:⑴消除或减轻白口倾向;⑵避免出现过冷组织;⑶减轻铸铁件的壁厚敏感性,使铸件薄、厚截面处显微组织的差别小,硬度差别也小;⑷有利于共晶团生核,使共晶团数增多;使铸铁中石墨的形态主要是细小而且均匀分布的A型石墨,从而改善铸铁的力学性能。
  孕育良好的铸铁流动性较好,铸件的收缩减少、加工性能改善、残留应力减少。
  目前,用于处理灰铸铁的孕育剂品种繁多,但广泛应用的还是75硅铁。近年来,对薄壁铸件的需求日益增多,对孕育处理的要求也更为严格,在铸铁碳当量较低的情况下,采用含锶、钡、铋、锆或某种稀土元素的孕育剂,能较好地控制薄壁处的白口倾向。还有报道说,采用含钡、铋和稀土元素的孕育剂,可减缓孕育的衰退。此外,碳质孕育剂的应用近来也日渐增多。关于孕育剂的选用,虽然已进行了大量的研究工作,但还不足以形成普遍适用的准则,铸造厂需考虑自己产品的特点、参考其他单位的经验进行试验,并考核供应厂商产品的质量,再根据试验结果作出最适合本企业条件的选择。
  1.75硅铁75硅铁是最常采用的孕育剂,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,成为石墨结晶的核心。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。
  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%.我国标准GB/T2272-1987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。
  2.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。
  3.含钡硅铁含钡硅铁也具有很强的促进石墨化的能力,可改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况,而且还有减缓孕育衰退的作用,处理时的用量也少于75硅铁。有报道说,加入过多的钡会使基体组织中铁素体含量增多,导致铸铁的强度降低。
  目前,我国也有含钡硅铁供应,其中钡含量一般为4~6%.国外有研究报告称,含铋的硅铁也具有与含钡硅铁类似的效果。
  4.含锆硅铁锆有脱氧作用,有利于提高铁液的流动性,能减轻铸铁的白口倾向,促成均匀、细小的A型石墨。而且还有减缓孕育衰退的作用。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

QQ|小黑屋|手机版|Archiver|齿轮论坛

GMT+8, 2024-11-1 07:28 , Processed in 0.130782 second(s), 10 queries , MemCache On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2023 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表