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孕育剂的型号(孕育剂的型号有哪些)

2024-04-30 15:08:03 来源:阿帮个性网 点击:
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  1. 孕育剂的作用
  2. 孕育剂的型号是什么
  3. 孕育剂种类
  4. 孕育剂厂家品牌
  5. 孕育剂价格表
  6. 孕育剂标准
  7. 孕育剂的国家标准
  8. 孕育剂成份

孕育剂的作用

适合5岁以内的儿童,用水化开后饮用。

孕育剂的型号是什么

名称用途特征使用方法以及包装ZFYCSZFSCCM铸铁用球墨化孕育剂(球墨铸铁用孕育剂)☉添加量仅为Fe-Si系孕育剂的一半☉对防止白口具有显著的效果,ZFYCS最适合薄壁小件☉机械强度大、有脱氧、脱硫的效果☉和稀土类金属相配合,孕育时间长效果良好☉凹陷部分少,提高铸件切削性☉铁水出到20%时开始添加,出铁水一半时随后一半铁水连续地进行添加可以起到很大的效果。☉出铁水前可根据试片白口的深度在炉内加入0.05%-0.10%的ZFSCCM☉粒度3mm以下☉包装25Kg塑料编织袋FS510普通铸铁用以及球墨铸铁用孕育剂☉防止白口效果显著,持续时间长,比重较大易于溶解,无论是一次性的投入还是随流添加,都可以得到较好的效果☉渣的产生量少,气孔少☉脱氧效果强,改善铁水的流动性☉提高延伸率☉如和Mg合金混合使用,对反应的稳定作用效果大☉细小粒度的可以在铁水口采取瞬时孕育,粒度的可以在包内进行添加☉标准添加量为0.2-0.5%,每增加1%的添加量,Si含量则会按0.5%程度残留在铁水中☉粒度0.5-3mm3-10mm0.1-0.5mm(瞬时孕育用)☉包装25Kg塑料编织袋SIHIGH高级加硅脱氧孕育剂☉有强脱氧作用,可以获得非金属夹杂物很少的铁水☉渣的产生量少,可以延长炉壁的寿命☉用于孕育使用☉在升温后,出铁水前15-20分钟,直接可以把包装好的该品投入到炉内☉该品中含有73%以上的Si☉在作为孕育剂使用时,添加0.2-0.4%效果较大☉粒度2mm以下☉包装25Kg塑料编织袋INOFSBA-A普通铸铁球墨铸铁用硬度改良复合孕育剂☉在普通铸铁或球墨铸铁上使用,最多添加到0.1%,对于防止铁素体和增加硬度有显著的效果☉添加本品不会产生白口☉易于溶解,不会发生偏析现象☉当铸铁的硬度不够、铁素体较多,按照原来的硬度稳定方法操作却不能稳定时,使用本品☉粒度0-10mm☉包装25Kg塑料编织袋Si73Sr1.0Si75Sr1.5灰铁薄壁和厚薄不均急冷铸件,尤其对要求不能渗漏的铸件☉防止白口效果显著,持续时间长☉不增加共晶团数,防止缩松等铸造缺陷有显著效果,这是其他孕育剂所不具备的☉极低的铝和钙含量,易于熔解,可以明显地减少由于渣以及缩孔原因造成的铸造缺陷☉在铁水包中注入1/4或1/5铁水后添加最为有效☉添加量为铁水的0.2-0.4%☉添加本品每1%,铁水中Si上升0.7%☉粒度0.1-0.5mm0.25-1.0mm0.8-4mm2-7mm3-10mm☉包装25Kg塑料编织袋CBSALLOY普通铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁广泛使用的优质孕育剂☉对白口的防止效果很大,并且持续时间长☉可以得到含气量很少的铁水☉比原来一般的孕育剂易于溶解,渣以及气孔的产生量少☉在改善球墨形状上具有和Ca-Si相同程度的效果☉在球铁上使用时,对于促进球墨的球化和铁素体化有显著的效果☉用于随流(瞬间)孕育的细小粒度本品,加入了一定量的助溶剂,有利于瞬间溶化☉添加方法可以采用和原来的Si系孕育剂一样的方法,在向铁水包冲入铁水时进行添加效果更好☉细小粒度的可以在浇注时进行孕育,粒度的可以在包内进行添加,这样有很大的效果☉添加量为铁水的0.2-0.4%☉本品含Si72%以上☉粒度0.1-0.3mm0.1-0.5mm0.25-1.0mm0.8-4mm2-7mm3-10mm☉包装25Kg塑料编织袋ZFYK-60-80普通铸铁、球墨铸铁用型内孕育块☉放置在型内☉普通铸铁使用可以防止白口,改良组织,防止壁厚敏感度☉在球墨铸铁上使用可以防止白口,增多石墨球数量以及对铸态铁素体化有很大效果☉开箱快的时候,对铁素体化也有很大效果☉在直浇到设置反应室☉规格60±5g、80±5g、100±5g等☉在进行大铸件处理时需要使用浇口杯ZF-ALLOY普通型ZFSTR-ALLOY强力型CAINO-SUPER超强型强韧铸铁(FC300)和改善球墨形状、强抗拉强度使用特殊孕育剂薄壁球墨铸铁用白口防止剂☉可以稳定的进行处理(即使是在较低的温度下,也可以稳定地进行处理)☉和一般的Ca-Si以及其他的Ca系孕育剂相比较易于溶解并且渣的产生量少☉由于强力的活性金属作用,脱氧效果很大,能改善铁水的流动性☉对于薄壁球墨铸铁白口的防止具有显著的效果☉和Cu、Cr这样的合金元素共存和低合金铸铁,有增强抗拉强度的效果。在Cu、Cr投入量比较多的地方,可以减少碳化物并且可以大幅度地改善碳化物的方向性☉对机械加工性能和组织的致密有效☉ZF-ALLOY(普通型)含Ca:9-11%;ZFSTR-ALLOY(强力型)含Ca:24-27%CAINO-SUPER(超强型)含Ca:30-35%☉向铁水连续添加最为有效☉如连续添加有困难,也可以等铁水包的注入20-30%铁水后随铁水加入☉处理球墨铸铁时,在球化处理完毕转包时添加,如不转包则在铁水表面添加并进行搅拌☉如果是大量铁水,可以分为几次随铁水加入☉粒度4mm以下☉包装25Kg塑料编织袋

孕育剂种类

孕育剂一般由促进石墨化的元素或合金组成。孕育剂的种类目前较多,选用的原则是孕育剂效果好而价格低廉。

目前的孕育剂仍然是以硅为基础,国内大多数采用含75%硅的硅铁,除硅外亦含有一定量的铝和钙。

近年来国外对孕育剂的研究颇多,有比较多的报告指出,对于片状石墨铸铁来说,纯硅或纯硅铁很少或没有孕育作用;真正起作用的是硅铁中的一定数量的铝和钙;除铝、钙外还有一些元素引进孕育剂以后,能提高孕育效果,它们是:锶、铈、钡、钙、铝、钛、锆(按加强孕育作用的程度排列)此外,在孕育剂中加入碳都可起孕育作用。

孕育剂厂家品牌

摘要

根据风电大断面球墨铸铁件的生产需要,开发了Si-Ba和Si-Bi两种高效孕育剂。利用阶梯试样模拟铸造中试试验,对比分析了不同壁厚的采用两种孕育剂试样的微观组织以及力学性能。结果表明:两种孕育剂都可以提高球墨铸铁的球化率,减小石墨球平均尺寸。Si-Bi孕育剂不但能提高球化率,而且极大增加了石墨球数,平均石墨球数达到80个/mm2;采用Si-Bi孕育剂的试件在球化率及石墨球数上均高于采用Si-Ba孕育剂的试件,且采用Si-Bi孕育剂的试件石墨球平均尺寸较小。采用两种孕育剂的试件性能均高于标准值,在不同壁厚条件下,采用Si-Bi孕育剂的试件抗拉强度及屈服强度均高于采用Si-Ba孕育剂的试件。在200mm壁厚尺寸下,采用Si-Bi孕育剂试件抗拉强度具有最大值445MPa。在不同壁厚条件下,采用Si-Bi孕育剂的试件其断面收缩率、断后伸长率多数低于采用Si-Ba孕育剂的试件;采用Si-Bi孕育剂的球墨铸铁强度明显高于采用Si-Ba孕育剂的强度,而采用Si-Ba孕育剂的铸件延展性较好。

球墨铸铁的出现改变了人们对铸铁加工工艺性能好,但强度低、塑性差、只能加工成一般铸件的传统印象。球墨铸铁在保留一般铸铁工艺性能及多种优点的同时,拉伸强度及屈服强度发生了很大改变,甚至可赶超钢。如今球墨铸铁因有着良好的适应性和优良的力学性能应用于生产各种机械零件,已成为应用十分广泛的机械工程材料。近年来,我国球墨铸铁的产量逐年增加,2020年达到1530万吨,位居世界第二位,增长率为世界第一。

目前制造相关风力、水力发电等大型设备均需要壁厚一般大于100mm的球墨铸铁,导致大断面球墨铸铁件需求日益增长,应用也逐渐广泛,如制造发电机组的轮毂、大型压力机机架、核乏燃料容器等。但大断面球墨铸铁件组织结构经常有变态石墨、碎块状石墨,易出现缩孔、缩松等铸造缺陷,使得铸件力学性能降低,导致大断面球墨铸铁件的应用与发展滞后。为了改善厚壁大断面球墨铸铁的组织结构,减少甚至消除组织缺陷,提高其力学性能,需提高浇注阶段孕育处理的效果,即加入一定量的高效孕育剂。目前市面上生产的孕育剂一般分为两种类型,即普通型(Si-Fe孕育剂)和高球化率的高效型(Si-Bi孕育剂、Si-Ca-Ba孕育剂、硫氧孕育剂等)。

本试验采用自主研究开发的二种新型孕育剂,用于大断面球墨铸铁件的生产,对比采用这二种孕育剂球铁的微观组织及其力学性能。

1 试验材料和方法

1.1 试验材料

原料为低硫、含硅量为0.5%的生铁,废钢,Q235-A以及少量普通钢片。球化剂为FeSiMg6RE0.5,试验所需孕育剂为一次孕育剂(粒度3~8mm)和随流孕育剂(Si-Ba孕育剂1#、Si-Bi孕育剂2#),两种孕育剂的化学成分如表1所示。

表1 两种孕育剂的化学成分

 试验要制备的材料牌号为QT400,试验铸件为特殊阶梯型试块,各阶梯壁厚分别为50mm、100mm、200mm、300mm,且各个阶梯长度均为150mm,高度为200mm,试样尺寸如图1a,图1b为木模实物图。通过对试块阶梯处分别取样来观察分析各孕育剂的孕育效果。

图1 木模及造好的砂型

1.2 试验过程

采用呋喃树脂自硬砂造型,砂型抗拉强度为1.0MPa,型腔刷醇基石墨粉涂料,造好的砂型如图1c。球化剂和孕育剂工艺为:包内球化,每包铁液重600kg,球化剂加入量为1.2%,同时加入0.6%的一次孕育剂覆盖。出铁温度为1500℃±10℃,浇注温度为1450℃±10℃,期间加入一定量的除渣剂,对铁液进行扒渣处理。 

为保证试验过程中原铁液各化学成分在未加孕育剂之前达到标准值(QT400),取出一小勺铁液制成试样,待铁液完全成形,对其表面进行打磨。使用光谱分析仪对其成分进行定量分析,铁液各成分控制量如表2所示。

表2 铁液成分控制范围

1.3 试样制备及测试方法

对试验铸件的力学性能进行检测,拉伸试验执行GB/T228—2002标准,在室温下进行,利用万能力学试验机对检测棒材实施拉伸,拉至断裂后测得各项力学性能。检测试棒从试验铸件的各阶梯同一位置处选取,取3个试棒,然后求其平均值。

 通过观察球墨铸铁金相对试件微观组织进行分析,金相试验执行GB/T9441-2009标准。金相试样制备:使用线切割机床取样后,用磨抛机对试件进行粗磨且对试件边缘进行倒角,过程中需不断加入水,防止高温导致基体组织改变。后经粗、细砂纸依次打磨,抛光机抛光,超声清洗以及酒精清洗可得标准试样,采用XTL-16B金相显微镜观察球墨铸铁显微组织。球化率、球化等级、石墨球数、石墨球平均大小、尺寸级别等通过金相图像分析软件(型号:YKJX-3000C)进行计算。为观察基体组织形态,采用5%的硝酸酒精溶液进行腐蚀,5~10s后,观察试件表面变化情况。

2 结果与分析

2.1 力学性能分析

球墨铸铁的力学性能检测结果如表3所示,该两种孕育剂球铁的力学性能均在标准值以上,抗拉强度≥400MPa、屈服强度≥250MPa。计算各球铁力学性能的平均值可知,采用Si-Ba孕育剂的试件平均抗拉强度为433MPa,平均屈服强度为268MPa,平均断后伸长率为12.8%,平均断面收缩率为14.5%。而采用Si-Bi孕育剂试样的平均抗拉强度为440MPa,平均屈服强度为271MPa,平均断后伸长率为11.9%,平均断面收缩率为13%。根据平均数据可知,采用Si-Bi孕育剂处理的试件在抗拉强度及屈服强度方面高于采用Si-Ba孕育剂,其平均值相差7MPa、3MPa。而采用Si-Bi孕育剂在断后伸长率以及断面收缩率等塑性性能方面低于采用Si-Ba孕育剂,其平均值相差0.9%、1.5%。

 

表3 两种孕育剂球铁的力学性能

不同壁厚尺寸下抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率对比如图2所示。图2a表明,随着试件壁厚尺寸的增大,两种孕育剂处理的试件其抗拉强度呈先增大后减小的趋势。采用Si-Ba孕育剂的试件在壁厚100mm处抗拉强度达到最大值,为439MPa,但是在壁厚为50mm及300mm处均未达到平均抗拉强度值。

图2 Si-Ba和Si-Bi孕育剂球墨铸铁力学性能比较

采用Si-Bi孕育剂的试件在壁厚100mm及200mm处抗拉强度均高于平均值,并且在壁厚200mm处具有最大抗拉强度,其值为445MPa。在各种壁厚条件下,采用Si-Ba孕育剂处理的试件都是低于采用Si-Bi孕育剂处理的试件。在壁厚尺寸200mm时,两种孕育剂处理的试样其抗拉强度的差值达到12MPa。

 根据图2b可知,采用Si-Ba孕育剂在壁厚尺寸大于且等于100mm时屈服强度均超过平均值,在壁厚尺寸为100mm时具有最大值270MPa。在壁厚200mm及300mm处屈服强度值相同,即壁厚的增加并没有改变屈服强度。采用Si-Bi孕育剂的试件在壁厚50mm、100mm时其屈服强度相同且具有最大值272MPa。对比两种试件在不同壁厚下的屈服强度可知,采用Si-Ba孕育剂的试件总是低于采用Si-Bi孕育剂的试件,在壁厚尺寸50mm时,两种孕育剂处理的试样其屈服强度差值达到最大值6MPa。

 由图2c可知,断后伸长率随着壁厚尺寸的增大整体呈下降趋势,采用Si-Ba孕育剂在壁厚尺寸为50mm时具有最大值15%,远高于该壁厚下的Si-Bi孕育剂处理的试件,并且在200mm及300mm尺寸时断后伸长率也高于采用Si-Bi孕育剂处理的试件。采用Si-Bi孕育剂的试件仅在壁厚尺寸为100mm时高于采用Si-Ba孕育剂。由图2d可知,任何壁厚尺寸下采用Si-Ba孕育剂的断面收缩率总是高于采用Si-Bi孕育剂。在壁厚尺寸为50mm时两种试件的断面收缩率均达到最大值,其中采用Si-Ba孕育剂的试件达到16%。在壁厚尺寸为100mm时,两种试件的断面收缩率的差值达到最大。

 根据上述试验检测结果,可以发现在不同壁厚下采用该两种孕育剂处理的球铁试件均可达到标准值要求,均具有较好的力学性能。另外,对两种孕育剂处理的试件在各壁厚条件下其力学性能的对比可得,在抗拉强度以及屈服强度方面经过Si-Bi孕育剂处理的试件均强于经过Si-Ba孕育剂处理的试件。而在断后伸长率以及断面收缩率方面,整体上明显看到经过Si-Bi孕育剂处理的试件稍弱于经过Si-Ba孕育剂处理的试件。两种孕育剂均具有良好的孕育效果,其中使用Si-Bi孕育剂铸件可在厚大断面处获得较高的强度性能,若使用Si-Ba孕育剂则可获得优良的塑性性能。

2.2 微观组织分析

图3为不同壁厚试件在同一部位下石墨的微观组织与分布情况,随着壁厚尺寸的增大,采用Si-Ba孕育剂的石墨圆整度有所降低。由图3a、d可知,在壁厚尺寸为50mm、300mm时所形成的石墨球数量较多,但是石墨球的尺寸大小不一、圆整度较差。由图3b、c可知,在壁厚尺寸100mm、200mm时石墨球圆整度较好,尺寸均匀,但石墨球分布集中于某处,单位面积上石墨球数较少。 

图3 Si-Ba孕育剂球铁石墨组织

图4为Si-Ba孕育剂处理球铁基体经腐蚀后的组织。根据图可知,在壁厚尺寸为100mm时,具有更多的珠光体含量,同时铁素体含量较少(图4b);在壁厚尺寸为200mm(图4c)、300mm(图4d)时,铁素体含量明显增加,珠光体含量则减少。而球铁中珠光体的含量影响着力学性能,若珠光体含量增加,则球铁的抗拉强度、屈服强度均增大。通过力学性能分析,这与采用Si-Ba孕育剂在壁厚尺寸为100mm时,达到最大抗拉强度及屈服强度的检测结果相符。

图4 Si-Ba孕育剂球铁基体经腐蚀后的组织

 图5为Si-Bi孕育剂球铁石墨组织。由图可知,随着壁厚尺寸的增大石墨球数量有着明显的减少。图5a、b中石墨球尺寸细小、数量较多且圆整度较好,而在图5c、d中发现个别石墨球的尺寸略微增大且圆整度较差。这与铸件壁厚尺寸大、冷却速度慢、过冷度低有关。

图5 Si-Bi孕育剂球铁石墨组织

 对比图5与图3,显而易见,在各个壁厚尺寸下采用Si-Bi孕育剂处理的试件其金相组织中石墨球尺寸小于Si-Ba孕育剂处理的试件,并且石墨球分布密集、少有碎块状石墨出现。采用Si-Ba孕育剂的试件石墨分布稀疏,圆整度较低;通过金相分析软件,检测两种孕育剂处理的球铁中石墨的球化率和石墨大小等参数,结果如表4所示。两种试样不同壁厚下球化等级大多数为4级,其中采用Si-Bi孕育剂的试件在壁厚50mm时球化等级达到了3级,两种试样的石墨尺寸级别均为3级。采用Si-Ba孕育剂的试件平均球化率为76%,平均石墨球数为62个/mm2,平均石墨球大小为0.37mm。采用Si-Bi孕育剂的试件平均球化率为77%,平均石墨球数为80个/mm2,平均石墨球大小为0.35mm。

表4 两种孕育剂球铁的球化率及石墨等级

 由图6a可知,在壁厚尺寸50mm处基体组织主要为铁素体,珠光体相较少。这是因为试件相对凝固速度较快,共晶过冷度较大且具有较多石墨球数,导致石墨球与奥氏体的间距变小进而促进铁素体生长,故铁素体量增多。在图6b、c中,铁素体较少,而珠光体较多,这使得试件具有良好的抗拉强度。而图6d中则铁素体较多,故在壁厚300mm处具有较好的塑性性能。 

图6 Si-Bi孕育剂球铁腐蚀组织

球化率是衡量球墨铸铁件质量最重要的指标。根据表4中的金相组织试验数据,作出各孕育剂随壁厚尺寸变化对试件球化率、石墨球数以及石墨球尺寸的影响图。由图7a可见,随着壁厚尺寸的增大球化率呈现逐渐减小的趋势,在壁厚尺寸为50mm时,采用两种孕育剂处理的试件均具有最高的球化率,但采用Si-Bi孕育剂比采用Si-Ba孕育剂球化率高。而在壁厚100mm、300mm处采用两种孕育剂可得相同得球化率。金相组织中的石墨球数决定着基体组织结构,也是判断球墨铸铁件质量的一项重要指标。由图7b、c可见,石墨球数随壁厚尺寸增大逐渐减少而石墨球平均大小则逐渐增大,这与壁厚尺寸越薄时冷却速率越快,形成的石墨球越多且尺寸越小有关。另外,在壁厚尺寸为50mm、100mm条件下石墨球数的对比结果为,采用Si-Bi孕育剂远高于采用Si-Ba孕育剂,这是因为Si-Bi孕育剂中元素Bi的作用,即微量的Bi元素可以细化石墨球,促进石墨球核心形成,显著增加石墨球数。

图7 Si-Ba和Si-Bi孕育剂球铁组织对比

2.3 孕育剂中Ba及Bi元素的作用分析

该两种孕育剂均含大量Si元素,Si具有促进铸件石墨化的作用,可固溶于铁素体,促进铁素体基体的形成,可以有效减少壁厚大断面的球墨铸铁件中畸变组织(如碎块石墨)的形成,使得石墨球尺寸细小、均匀分散,因此采用该两种孕育剂的试件抗拉强度及屈服强度均有较大的提高。但是过量的Si元素则会导致在铁液中形成SiO2等氧化物,产生较多的夹渣降低球墨铸铁的力学性能。Si-Ba孕育剂中Ba元素属于球化元素,对球墨铸铁的孕育效果起着很大作用。在碱土金属中Ba元素的表面活性最大,故球铁形成过程中Ba元素具有脱氧的作用,强行夺取其他金属氧化物的氧元素,生成钡的氧化物,促进了球铁石墨化,故球化率提高并且石墨球数迅速增加。同时氧含量减少,也消除了白口倾向等缺陷,显著增强孕育效果,提高了力学性能。

 

Si-Bi孕育剂中Bi元素一般认为是反球化的干扰元素,使石墨球发生畸变,破坏石墨的完整形态。而Si-Bi孕育剂通过控制Bi的添加量,有效调节Bi元素在铸件中的含量,使得Bi元素富集在石墨晶体四周形成界面吸附,减小了石墨晶体的表面自由能,抑制了碳的扩散,使得石墨晶体在各个方向的生长速率接近一致,这可以有效抑制石墨球畸变,略微增加铁素体,减小石墨球直径,提高石墨球的圆整度,增加石墨球数,进而提高了球化率。微观组织的改变影响着铸件的性能,故添加Bi元素提高了球墨铸铁的各项力学性能。但是Bi元素的添加量需要控制在一定范围内,过量的Bi元素将导致球墨铸铁组织发生改变,容易形成片状、团絮状石墨等畸变组织,使得规整的石墨球数量减小,球化率降低,最终导致球铁的各项力学性能下降。

3 结束语

根据对比两种孕育剂球铁的力学性能可知,在抗拉强度以及屈服强度方面,在不同壁厚条件下采用Si-Bi孕育剂的效果始终优于采用Si-Ba孕育剂。在断后伸长率及断面收缩率方面,采用Si-Bi孕育剂的效果低于采用Si-Ba孕育剂。根据对比两种孕育剂的金相组织可以得出,采用Si-Bi孕育剂处理的试件其平均球化率高于采用Si-Ba孕育剂处理的试件,并且采用Si-Bi孕育剂的平均石墨球数远高于采用Si-Ba孕育剂的石墨球数,而石墨球平均大小则相反。综上可知,Si-Bi孕育剂的孕育效果较好且适用于壁厚大断面铸件。

 Si-Ba孕育剂虽在孕育效果以及提高铸件的强度性能方面稍差Si-Bi孕育剂,但本着工厂实际生产铸造经济性原则,Ba元素在地球上存储量为0.026%,高于Bi元素存储量且价格便宜,故生产Si-Ba孕育剂成本低,在生产壁薄小断面的铸件时可使用Si-Ba孕育剂。

孕育剂价格表

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1、低硅孕育剂的孕育效果

随着铸件的性能要求越来越高,孕育剂出现了很多型号,其中普通硅铁以其便宜的价格在很多传统的铸造企业中仍得到比较广泛的应用,但是普通硅铁孕育强度低,抗衰退能力差,对很多形状复杂、金相和力学性能要求高的铸件无法满足要求,因此,在普通硅铁的基础上添加了Ca、Ba、Sr、Zr、Mn等具有孕育效果的合金元素[2],增强孕育;传统观念认为硅是起孕育作用的主要元素,对硅铁孕育剂中硅含量有明确要求有一般(不能小于72%),但是,随着孕育技术发展到今天,很多传统观念已经被打破,许多研究表明硅元素孕育效果不明显,它在合金中只起到辅助作用[3,4]。为此,本文也做了大量实验工作,证明低硅钙钡孕育剂(硅含量在25-30%)与普通硅钙钡孕育剂(硅含量大于72%)具有同等级的孕育效果,同时也证明了Ca,Ba微量合金元素对孕育起决定作用。为了验证低硅孕育剂的可实用性,本文作者在某压缩机铸造厂做实验,对比低硅钙钡孕育剂与普通钙钡孕育剂用在同一款产品铁水中的孕育效果,如表1所示。

试验随机选用了一款制作HT250牌号气缸产品的原铁水。制作了内径20mm、内部高50mm(简称20/50),内径35mm、内部高50mm(简称35/50)的两种砂杯,图1为35/50砂杯。将粒度为0.1-0.6mm的低硅钙钡孕育剂与普通硅钙钡孕育剂按照铁水重量0.2%分别倒入砂杯中。铁水温度在1430度以上浇入砂杯,待铁水冷却后制 

图2、低硅孕育剂20/50样块金相

图3、低硅孕育剂35/50样块金相

图4、硅钙钡孕育剂20/50样块金相

图5、硅钙钡孕育剂35/50样块金相

由图2至图5为显微镜放大100倍条件下的金相照片可以看出,在相同的冷却条件下,加入低硅孕育剂与普通硅钙钡孕育剂的试块比较,都能获得大量细小的A型石墨,石墨的形态和长度均达到标准。试验结果说明,如果将低硅孕育剂用于实际铸造生产,可得到金相组织合格的铸件产品。

2、在铸造生产线上采用低硅孕育剂试生产

取样对比试验仅说明低硅孕育剂具有与普通硅钙钡孕育剂相似的孕育效果,实际生产线上的条件比试验条件更加复杂,对铸件产品金相要求也更具体,低硅孕育剂还需要通过实际铸件生产的检验。对某款气缸产品进行了小批试制,该产品材质牌号为HT250,产品金相要求A型石墨量大于70%,珠光体比率大于95%,硬度HRB值在85-100之间。采用3吨的中频炉,铁水熔炼全部使用回炉料,其中铸造工艺和铸件废品回炉料占50%、机加工铁屑占50%。孕育剂加入量为0.4%,采用二次孕育的方法,出炉前在转包底部加入0.2%的孕育剂,浇注包内加入0.2%的孕育剂。该产品的最终成分如下:C:3.1%,Si:2.2%,Mn:0.6%,S:0.1%,P:0.06%。从前三包铁水的尾模铸件关键位置本体取样制作金相试样,结果如表2所示,产品金相合格,但并没有达到理想状态,金相存在不合格风险。

金相中还存在粗块状石墨。考虑到回炉料的大量使用,铁水中活性元素的含量会比生铁废钢中的低,因此在包内添加了0.2%的碳化硅做为预处理剂[5],并对孕育剂中的成分进行了微小调整,再次进行试制,结果金相组织得到较大改善,A型石墨可以达到80%以上,满足了生产要求。调整好成分的低硅孕育剂目前已将用于该产品的批量生产。

在低硅孕育剂应用于灰铁件的生产后,尝试了将其应用于曲轴等球铁件的生产,结果球铁铸件金相中的石墨球化率均达到85%以上,铁素体比例及HBR硬度均达标。目前,低硅孕育剂已经不仅应用于灰铁件的生产,也被应用于汽车类球墨铸铁件的生产。

1、结论

(1)、通过简单对比试验证实了低硅孕育剂也具有较好的孕育效果,证实了孕育剂中硅含量的多少对孕育剂的效果影响不大。

(2)、低硅孕育剂应用于灰铁铸件的生产,即使熔炼采用100%的回炉料,仍然可以得到合格的金相组织;通过调整孕育剂中某些元素可以改善石墨形态、提高A型石墨的比例。

(3)、低硅孕育剂同样可以应用于球铁的生产,对于工艺出品率低的产品特别适合采用此孕育剂,可以解决回炉料积压问题。

铸造的孕育剂种类及使用效果

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*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。我国也有含锆硅铁供应,但目前采用者还很少。

5.硅钡合金

用含钡20~30%的硅钡合金作孕育剂,能显著降低铸铁的白口倾向,并可使保持孕育效果的时间增至30min左右,特别适用于大型铸件。处理时,合金加入量约为0.1%。 6.硅钙合金 硅钙合金虽有很强的孕育作用,但是,除制成包芯线应用外,用粒状合金作铸铁的孕育剂并不太合适,其主要缺点是: ◆ 密度远低于铁液,易于飘浮而影响其与铁液的作用; ◆ 成渣倾向大; ◆ 孕育作用衰退快; ◆处理需用的加入量大,约为0.3~0.5%。 7.稀土孕育剂 稀土混合金属和稀土硅铁等含稀土金属的孕育剂,加入量适当时,孕育作用很强,其效果可以是75硅铁的若干倍,能有效地消除白口,并减缓孕育作用的衰退。如加入量过高,则可能使铸铁结晶时产生过冷,出现渗碳体组织。使用时必须严格控制用量。 8.碳质孕育剂 碳质孕育剂主要用于铁液孕育前的预处理,一般都是结晶态的碳质材料。有研究报告称:对于灰铸铁,以85~90%的冶金碳化硅效果最好,晶态石墨也有效。预处理时的加入量一般为0.75~1.0%,应根据试验结果求得最佳值。

据了解,河南铸孚铸造材料有限公司生产的增强型孕育剂,含有硅、铬、钙、钡、铁等主要元素,对于提高灰铁强度,降低合金加入量有明显的效果。

孕育剂标准

看你的描述是硅钡钙铝孕育剂是吧因为这是有特定功能的化学产品及配置品,且在税则无明确列名,所以应归入:3824909990(其他编号未列名的化工产品)

孕育剂的国家标准

92号

孕育剂成份

炉前孕育剂粒度一般为3-8mm,倒包孕育剂粒度一般为1-3mm,随流孕育剂粒度一般为0.2-0.5mm左右