生產高牌號灰鑄鐵(一般指HT200以上)時,為了獲得高的力學性能,須盡可能地減少石墨的數量、減少石墨的長度。傳統(tǒng)的方法_是降低鐵液的碳、硅含量、提高鐵液的冷凝速度,但幅度稍大時_會出現D型過冷石墨及白口,反而降低灰鑄鐵的力學性能。
在爐前或在澆注前往鐵液中添加適量的、以硅鐵為主的鐵合金碎粒被稱作孕育處理。孕育處理在鐵液中提供大量的、石墨借以生核的生核質點。有效的孕育將石墨的析出,從而消除白口、細化片狀石墨并使過冷石墨轉變?yōu)闊o方向性均布石墨(A型石墨),不但可大幅度地提高綜合力學性能,同時還提高鑄態(tài)組織的均一性,減少鑄件由于壁厚不均、邊角與心部的冷速不同而造成的力學性能差別,因此對鐵液進行孕育處理是一項生產高牌號灰鑄鐵(孕育鑄鐵)不可少的技術。
為使孕育有效,需滿足孕育對原鐵液的要求,即,原鐵液應具有較低的碳、硅含量,或原鐵液應具有較低的碳當量,碳當量愈低,孕育效果愈好,灰鑄鐵件強度愈高;相反,碳當量高,孕育效果差。由于硅可以加入孕育劑的方法來調整,故考慮原鐵液碳當量時總是把碳維系在2.8%-3.2%左右,把硅維持在稍低于能顯著石墨化的臨界值,然后加入孕育劑使硅量_過臨界值,獲得孕育處理效果。此外,鑄件壁厚及冷卻速度也同樣影響到孕育鑄鐵件組織,在選擇化學成分時也要加以考慮,一般厚件的碳、硅量取下限,薄件則取上限。
錳在高牌號灰鑄鐵(孕育鑄鐵)中的作用,除中和硫的影響外,尚有一個特殊的要求,即借助于它使灰鑄鐵能得到珠光體組織,故高牌號灰鑄鐵(孕育鑄鐵)的錳含量一般較高。
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