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今天聊一聊孕育劑中的一些常見元素

Al（鋁）

鋁在鑄鐵熔煉時將起脫氧劑的作用，會同溶解于鐵液中的氧反應(yīng)生成 Al2O3。這種氧化物會與SiO2形成硅酸鹽相Al2O3.SiO2

，或作為一種組份進(jìn)入含鈣硅酸鹽相CaO.Al2O3.SiO2中。不含鈣硅酸鹽的孕育作用有限

，含鈣硅酸鹽相可促成高的成核率。

加入小量鋁可以提高Fe-C相圖中穩(wěn)定系的熔點

。增大穩(wěn)定和亞穩(wěn)定凝固之間的溫度范圍

，并可在無任何太大亞穩(wěn)定凝固危險的情況下允許鐵水有較高的過冷。這也使得鋁是石墨一種的強(qiáng)穩(wěn)定劑

。

由于鐵液中存在有鋁

，因而會增大對H的吸收，并可使較多的H含量溶解于鑄鐵液中

。H在鐵水中的溶解度將隨熔體溫度的下降而降低

，過量的溶解H可成為氣孔或所謂的針孔進(jìn)行脫溶。這就是會使鑄件機(jī)械性能和表面質(zhì)量下降的鑄造缺陷

。

眾所周知

，在灰鐵方面，Al 是用來增加抗拉強(qiáng)度

。除了能促進(jìn)H針孔的形成之外

，Al還會因為氧化膜的包裹而造成缺陷。在球鐵方面

，Al能促進(jìn)蠕狀石墨的形成

，尤其是在厚大斷面鑄件情況下。

作為一種脫氧劑來說

，應(yīng)當(dāng)記住的是：渣量也會隨其含量的增加而增大

。

Al 的來源：Al 鎮(zhèn)靜鋼廢料,孕育劑,鐵合金,被爐料中有色金屬廢料的污染,故意加入。

通常的含量小于 0.03%

。

Ba（鋇）

在鑄鐵熔體中將起脫氧劑的作用

。Ba會同O反應(yīng)，并生成為硅酸鹽相 BaO.Al2O3.SiO2 和BaO.SiO2 的組份之一的氧化物 BaO。這兩種相都具有一個在尺寸方面僅與石墨稍稍不同的六角形晶體結(jié)構(gòu)

。Ba會以與鈣相同的方式起作用

，但它同氧的反應(yīng)是發(fā)生在Ca同O的反應(yīng)結(jié)束以后。

加Ba的優(yōu)點是：含Ba的活化晶核在較長時間內(nèi)都是穩(wěn)定的

，而且將使孕育劑更加抗衰退。這樣的結(jié)果就是一種能保持 20 分鐘以上時間的孕育劑

。這樣一種孕育劑在澆鑄大件和常出現(xiàn)延遲的生產(chǎn)線方面是很有用的

。在灰鐵和球鐵這兩種情況下，Ba能增加成核率

。在晶核具有長時間穩(wěn)定性的球鐵方面

，這種作用就是高球數(shù)，即或在鎂處理后不加孕育劑的情況下也如此

。

Ba會和鈣生成一種易去除的渣

。

由于Ba能促進(jìn)和改善石墨的成核作用，因而使含Ba孕育劑成為白口的有效去除劑

。

Ba的來源：含 Ba 孕育劑

。

常用量，很少不大于 0.003%

。

Ca（鈣）

鈣在鑄鐵熔體中將起脫氧劑的作用

。Ca將與O起反應(yīng)，并生成氧化物CaO,成為硅酸鹽相—CaO.Al2O3.SiO2 和 CaO.SiO2的一部份

。這兩種硅酸鹽相都有一個與石墨結(jié)構(gòu)僅稍不同的六角形晶體結(jié)構(gòu)

。

Ca是通過孕育劑加到鑄鐵熔體中的，在那里將發(fā)生Ca同O生成硅酸鹽相的反應(yīng)

。這些相將沉積在熔體中的其它氧化物表面上

，并成為加速石墨成核和生長的活化晶核。這意味著為使凝固作用得以發(fā)生

，熔體必須較小的過冷

。這將防止發(fā)生亞穩(wěn)凝固和生成鐵碳化物。由此可見

，在灰鐵和球鐵的凝固條件下

，Ca有助于石墨的形成以及改善石墨的成核。

此外

，Ca還有一個好作用：當(dāng)將其用于球鐵生產(chǎn)時

，Ca能同S起反應(yīng)從而生成CaS。這個CaS將對富Mg硅酸鹽相起晶核作用

，從而賦予石墨以球形而不是片形

。

在球鐵生產(chǎn)中，Ca將通過同S和O的反應(yīng)，并生成硅酸鹽相的途徑而促進(jìn)孕育過程的發(fā)生

。這樣一來的效果是：一個高的成核率和一個賦予高球數(shù)的高石墨球生長率

。

Ca既能強(qiáng)化它自身的孕育作用，也能加強(qiáng)Al和Ba的孕育效果

。

在鑄鐵熔體中

，因鈣含量太高而帶來的問題是：使熔體中渣的生成量增多，以及可能使石墨的形態(tài)不對

。而且

，如果Ca含量太高，則會使FeSi基孕育劑在熔體中的溶解度下降

。此外

，過高的Ca還會促進(jìn)碳化物的生成。這就是為什么對孕育劑的Ca含量有一個建議的上

、下限的原因

。孕育劑的Ca含量取決于是讓Ca僅起孕育作用，還是還要其與鑄鐵熔體中的S起反應(yīng)

。

Ca 的來源：鐵合金

，球化劑，孕育劑

。

常用量：多達(dá) 0.01%

。

Sr（鍶）

孕育劑中的Sr具有促進(jìn) A 型石墨生長的作用，盡管保持比其它孕育系統(tǒng)少的共晶晶粒數(shù)不變的時間相同

。雖然其它孕育劑也能促使大量A型石墨的生成

，但大量成核點會引起大量共晶晶粒的生成。石墨生長和晶粒數(shù)之間的這種不平衡會導(dǎo)致小共晶晶粒的生成

，以及可能在晶粒之間產(chǎn)生收縮

。Sr能促進(jìn)生成較大的共晶晶粒，從而防止晶粒之間出現(xiàn)縮松

。目前已有鍶和鋯組合一起使用的孕育劑用來生產(chǎn)具有石墨形態(tài)細(xì)小和機(jī)械性能優(yōu)良的鑄鐵產(chǎn)品

。

通常用量：達(dá) 0.003%。

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點擊次數(shù)：811 更新時間：2022-12-13 【打印此頁】【關(guān)閉】

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