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铸铁的孕育处理 时间:2015-09-09 点击量:      孕育处理是通过增加灰铁片状石墨或球铁中石墨球生成所需的晶核数量来控制铸铁金相组织和相关性能的方法。孕育处理可以减少共晶凝固时候的过冷度,从而使出现坚硬碳化物或白口组织的风险降至最小,特别是在铸件薄壁处。
     孕育剂是在铁水浇注之前加入铁水中的一种材料,可以为石墨的析出提供晶核。最有效的孕育剂是含有少量的下列元素中的一种或多种元素的硅铁合金:钙、钡、锶、锆和或铈。

     如果灰铁原铁水不经孕育处理便浇注,会得到D、E型石墨组织和硬而脆的铁碳化合物(渗碳体,Fe3C)基体组织;如果球铁原铁水不经孕育便浇注,会得到很少量的石墨球和硬而脆的铁碳化合物(渗碳体,Fe3C)基体组织。灰铁原铁水经孕育处理后浇注可得到均匀、细小、排列方向随机的片状石墨;球铁原铁水经孕育处理后浇注可得到大量分布于铁素体或珠光体基体中的细小的石墨球。
  

理化性能 未孕育处理 孕育处理
屈服强度 Rp0.2 未检测出 200-400MPa
抗拉强度 Rm >300MPa 350-800MPa
延伸率 A5 未检测出 3-30%
布氏硬度 HB >600 140-300
石墨球数量 10mm壁厚 <50每平方毫米 >150每平方毫米
金相 ASTM金相标准 碳化物基体 铁素体或珠光体基体
 
     孕育处理的主要有利因素:
     1.消除硬而脆的铁碳化合物(渗碳体),通常在金相组织中被称为白口,促进共晶凝固过程中石墨的生成。
     2.改善机加工性能和机械性能,减少壁厚尺寸变化造成机械性能的不均匀。
     3.在球铁中增加石墨球数量,从而在不均匀的壁厚中生成细小、均匀的组织。这样的组织会促进机械性能的提高、减少铸铁中某些合金或微量元素的偏析,从而得到更好的机械性能。
     请注意:在特定的铸铁条件下,比如灰铁原铁水硫成分、总共的衰退时间会影响适合的孕育剂的选择。
     运用铸造模拟软件ProCAST中的金相模块,可以根据实际的孕育处理条件和总共的孕育衰退时间输入,通过铸造仿真运算,计算出各种铸铁凝固冷却后的金相组织分布和机械性能分布,为铸造工艺设计提供保证。
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