铸造合金+铸铁部分课件.pptVIP

四、孕育效果 孕育处理的效果将随时间的推移而逐渐消失,即发生孕育衰退现象.孕育衰退来自三方面的原因： (1)已形成的晶核的老化, (2)晶核在铁液中上浮 (3)富硅微区消失. 由于铁液中溶解有FeO,MnO等氧化物他们与晶核表面的SiO2分子化合而形成FeSiO3,MnSiO3等化合物，使晶核受到污染,失去其作为晶核的活性,此即为晶核的老化。（中毒） 孕育作用的发生和衰退过程可以通过孕育前后以及孕育处理后不同时间所浇注的三角试样的白口深度变化来表明.如图3-5,在孕育处理后的1-2min时间内,孕育作用表现充分,随后的一段时间内孕育作用逐渐消失。 图3-5孕育效果随时间的变化 五、孕育处理工艺 （一）原铁液的化学成分和温度 适当控制孕育处理前原铁液的化学成分和温度是实现有效孕育的重要条件。原铁液的碳硅含量应相当于使铸铁组织处于即将由白口向灰口过度（但仍为白口组织）的临界状态，即相当于白口铸铁的边缘成分。这样在加入为数不多的孕育剂时，即可收到良好的孕育效果。在一般情况下，原铁液的含碳量wc=2.6-3.2%范围内,硅含量在wsi=2.0-1.0%范围内.与图联系 图3- 铸铁组织与碳硅含量的关系（Si有促进石墨析出的作用） 原铁液经过适当的过热和静置,以使铁液中残存的石墨晶芽得以消除,也会使铁液中某些可能作为石墨形核衬底的夹杂物从铁液中上浮而除去,使铁液得到一定程度的净化（避免偶发非均质形核）.为此,铁液温度应达到1450C以上,并在此温度静置10-15min时间. （二）孕育剂的加入量和粒度 灰铸铁用孕育剂的主要成分是硅铁(一般wsi=75%的硅铁),孕育剂的加入量应根据铸件的壁厚而定:对厚壁铸件加入量为铁液重的0.2-0.4%,对薄壁铸件,加入量为铁液重的0.3-0.5%.孕育剂应有适宜的粒度(一般1-3mm),以使其能在铁液中迅速熔化和吸收,粉状硅铁在孕育处理过程中容易氧化烧损,故应避免应用. （三）孕育处理方法 最初采用的孕育处理方法是冲浇法,即将孕育剂放置在铁包底部,靠铁液液流将孕育剂冲熔的方法.缺点是一包铁水处理后,必须在孕育衰退之前浇注完毕.这对一次处理大量铁水而又需要较长时间浇注的生产情况是不适应的.为了避免孕育衰退,在孕育处理工艺方面进行了改进（防止孕育衰退）。 包内孕育：包内冲入法，出铁槽孕育法 迟后孕育：浇口杯内孕育法，硅铁棒孕育法，浮硅孕育法，孕育丝孕育法，随流孕育法。 1．浮硅孕育法在临浇注之前,将硅铁块撒布在铁液表面,进行孕育.这种操作方法简单,其缺点是有时硅铁块被熔渣包裹住,而失去孕育作用. 2．浇口杯孕育法这种孕育方法操作简单,但有时孕育剂分布不均匀. 3．硅铁棒孕育法用硅铁粉与粘接剂为材料,压制成硅铁棒,将硅铁棒置于包嘴位置以进行孕育.其优点是实现了瞬时孕育,作用较可靠.缺点是操作复杂. 孕育丝孕育法 随流孕育法 型内孕育法将孕育剂制成型内插入块,安放在浇注系统中.浇注时铁液将孕育剂冲熔而实现孕育.这种方法孕育效果良好,作用可靠,适宜于大量生产。 浇口杯内孕育法 3-3、白口铸铁的变质 采用变质处理方法可以改善初晶及共晶碳化物的形态，使碳化物在基体中呈不连续分布，从而能够减小白口铸铁的脆性并提高其强度。变质处理的实质是改变白口铸铁中碳化物的长大条件，抑制其择优取向生长的趋势。 以Ce为主要元素的混合稀土与适宜的细化奥氏体枝晶的元素（Ti，N，V等）相配合，可以收到良好的变质效果。稀土元素Ce具有很强的表面活性，在铸铁结晶过程中，在碳化物的不同晶面上进行选择性吸收，它优先吸附在能位较高同时也是生长较快的晶面上，减缓其生长速率，其结果是减弱了晶体生长的各向异性，促使碳化物成为板块状。而Ti，N，V等元素在铁液中形成大量的非均质晶核，使奥氏体枝晶增多变细，并缩小碳化物的尺寸，使其分散和孤立化。同时，由于碳化物尺寸的减小，也使其保持块状生长的相对稳定性得到提高，避免块状碳化物在生长过程中产生分支。 猜想：渗碳体是否可以球化 猜想：共晶过程中渗碳体不一定为领先相 第3讲 铸铁的熔体处理 3．4、石墨球化处理 球墨铸铁一般用稀土镁合金对铁液进行处理，以改善石墨形态，从而得到比灰铸铁性能更高的铸铁。球墨铸铁中的石墨以圆球形状存在，由于球状石墨对铸铁基体的割裂作用最小，因而能使基体的性能得到充分发挥。球墨铸铁具有比灰铸铁高的多的强度和韧性，成为可以和铸钢相比的铸造合金材料。 蠕墨铸铁中的石墨以蠕虫状存在，蠕虫状石墨与片状石墨形状相似，但两者间有明显的不同：蠕虫状石墨的长度与厚度之比较小（l：g=2-10），而片状石墨的比值较大（l：g50）；蠕虫状石墨的端部呈