灰铸铁孕育的几个问题

７５ ＳｉＦｅ是最常采用的孕育剂，其中的Ａｌ、Ｃａ 对孕育效果有重要的作用。但７５ ＳｉＦｅ孕育的铁 液衰退很快，大件生产和流水线浇注炉生产时， 一般不宜选择。要有效促进Ａ型石墨形成，防止 薄壁处白口的产生，必须加大７５ ＳｉＦｅ加入量，有 时要达到１．０％，但加入量１．Ｏ％不仅增加成本， 而且有可能导致铸件缩松。因此，不建议将其作 为首选孕育剂。 ３．２含Ｓｒ孕育剂
现有的消除白口能力强的孕育剂主要有含 Ｓｒ ＲＥ、Ｃａ等元素的孕育剂，一般可确保在１５～ ２０ ｍｉｎ内三角试片不出现白口，这对大多数产品
万方数据
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来说已经足够。不过再强的孕育剂都存在衰退问 题，所以预防白口的关键是铁液孕育后如何尽快 浇注的问题，而加强随流孕育无疑又是其中最好 的办法。
ｌａｕｎｄｅｒ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｔｒｅａｍ ｉｎｏｃｕｌａｎｔ ａｍｏｕｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｗａｙ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｆａｄｉｎｇ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｓｔｒｅａｍ ｉｎｏｃｕｌａｎｔ ｃｏｕｌｄｎ’ｔ ｂｅ ｍｅｌｔｅｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｄｕｅ ｔｏ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｂｅｉｎｇ ｔｏｏ ｌａｒｇｅ，ｔｈｅ ｉｎｏｅｕｌａｎｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｔｗｏ
稀土孕育剂一般不单独使用，经常和Ｂａ、ｃａ 合成一种稀土一Ｂａ—Ｃａ孕育剂，在保留含Ｂａ孕育 剂优点的基础上，脱氧能力更强，对高加（Ｓ）铁液 特别有效。但这种孕育剂加入量不能过高，否则 产品中叫（ＲＥ残）量过高，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，最高用量不超过０．４％。稀土孕育剂价格也不 是太贵，只比含Ｂａ孕育剂稍高，是值得选择的一 种孕育剂。
参考文献
【１】陈国桢．铸件缺陷和对策手段【Ｍ】．北京：机械工业出版社 ２００４：１５５．
【２］钱立．铸铁的孕育［Ｍ］．北京：北京科学技术出版社，１９８７：１９７．
【３阔亘球铁件应当如何补缩叨．现代铸铁，２００５，２５（３）：９．
［４］Ｒｉｏ Ｔｉｎｔｏ Ｉｒｏｎ＆Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｉｎｅ．Ｄｕｃｔｉｌｅ Ｉｒｏｎ Ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ ｏｆ ｇａｔｉｎｇ ａｎｄ ｒｉｓｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ【Ｒ】．２０００．
如果减少每包出铁量并多出两次铁，孕育衰 退就可以避免；或者将孕育后移，即加大随流孕 育量，也能解决这个问题。
由于出铁和吊炉料上炉台是同一台吊车，要 改变出铁方式对生产和物流势必产生较大影响， 于是我们选择了加大随流孕育的方式。根据各方 面资料介绍，一般灰铸铁孕育量在０．２％左右就 足可以保证孕育良好，我们则尝试进行了加大随 流孕育量的试验，试验结果见表２。
》／方式蓦嚣嚣繁 每炉铁
项目 液浇注 重量 时问／ｍｉｎ ｌ【ｇ
出铁方式
育剂加人育加入：二：三＿＿ 量（％）量（％）。……”
由表１可知，产品二每型铁液的浇重比产品 一要少１３ ｋｇ，因此，同样多的铁液浇注时间必须 要延长一倍多。每型铁液的浇重是没法改变的， 而不管何种孕育剂，要保持３７ ｍｉｎ内不衰退也 是不可能的，问题就出在出铁量这个环节上了。
灰铸铁孕育的几个问题
肖彬
（韶关金宝铸造有限公司，广东韶关５１２０３１）
摘要：为了使灰铸铁得到较好的孕育效果，进行了孕育量的生产试验，认为降低出铁槽孕育剂加入量，同时增加随流孕
育加入量是解决孕育衰退的最好方法；为了避免随流孕育量过大造成孕育剂不能完全熔解，选择了出铁槽０．３％＋随流
０．１８％的孕育方式。介绍了孕育剂的选择、使用和贮存方法，特别提出了含ｓｒ孕育剂解决缩松的局限性问题，以及孕育
有资料介绍含ｓｒ孕育剂能够解决产品缩松 问题１１Ｊ，然而我公司的生产实践证明并非如此。
我公司生产的一种冰箱压缩机零件，在产品 的厚大部位偶尔出现缩松（如图１）。我们曾试过 修改浇注系统以增加对产品的补缩，降低浇注温 度减少产品的液态收缩，但效果均不明显。试用
含Ｓ捍育剂，加入量为出铁槽０．２５％＋随流０．１５％，
（２）：１．耐 【５】斯卡兰．石墨成核、生长与球铁收缩的控制们．造型材料，２００３
（编辑：袁亚娟）
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出现渗碳体、珠光体含量等。 湿型砂是所有砂型中冷却速度最快的砂型，
含水量一般在３．０％左右，有些达到４．０％，因此， 湿型砂生产灰铁件最容易导致薄壁部位出现渗 碳体，在其它条件不变的情况下，这成为判定孕 育量加入多少最重要的依据。
数和抗收缩缺陷方面已达到或超过了进口的 Ｕｈｒａｓｅｅｄ孕育剂的水平，现已投入生产性试验或 应用。
（２）由于球铁收缩的体积缺损不是光靠石墨 化膨胀就能解决的，因此必须强调球铁件收缩缺 陷主要还是要依靠浇冒口补缩工艺以及提高铸 型的刚度、控制合理的材料成分等传统的办法来 解决，抗缩松孕育剂只是当收缩缺陷较小而且冒 口补缩、冷铁等办法使用有困难时的一种补充手 段或辅助手段。
作者简介：肖彬（１９４８．１２一），男，汉族，广东英德人，１９６９年毕业 于广东省机械学校（现广东工业大学），工程师，从事铸造工作
孕育量一般是根据产品的金相组织确定的，
四十余年，现主要从事铸造熔炼技术工作。
要考虑的金相组织主要有石墨形态及长短、是否
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我们的经验，只要随流孕育加入量在０．１５％ 左右，对大多数产品而言，白口问题基本可以得 到解决。
√ｊ＇－／ｍｍ２左右，比ＳｉＢａＣａ的５００个，ｍｍ２左右确实 要少，说明含Ｓｒ孕育剂没有问题，同时说明含ｓｒ 孕育剂解决缩松效果是比较有限的，不可期望太 高。
３关于孕育剂
市场上销售的孕育剂品种很多，应该选择性 价比高又适合自己的孕育剂产品。 ３．１ ７５ＳｉＦｅ
表２随流孕育试验结果
Ｔａｂ．２ Ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｓｔｒｅａｍ ｉｎｏｅｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ
每炉铁每型 项目 液浇注重量
时间艋ｎ／ｋｇ
出铁方式
竺辫篡石墨石墨渗碳 ２黔篓磊荔’ｉ‘ 量（％） 量（％）…。 。一”
育量主要应该考虑石墨形态及长短，珠光体含量 等。
２ 关于白口
我公司产品经常出现白口，白口对产品加工 性能影响很大，如何预防和消除一直是我们日常 工作的重点。
ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｅｐｓ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ａｓ’ａｄｄｉｎｇ Ｏ．３％ｉｎ ｔｈｅ ｌａｕｎｄｅｒ＋ａｄｄｉｎｇ ０．１８％ｉｎ ｐｏｕｒｉｎｇ ｓｔｒｅａｍ’．Ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｕｓａｇｅ．ａｈｄ
ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｉｎｏｃｕｌａｎｔ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｉｔ Ｗａｓ ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ Ｓｒ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｉｎｏｃｕｌａｎｔ ｏｎｌｙ ｈａｓ ａ ｌｉｔｔｌｅ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ
不良或过量对口；随流孕育
中图分类号：ＴＧ２２３
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００３—８３４５（２００８）０２—００３６—０４
Ｓｏｍｅ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｉｔｈ Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒａｙ Ｉｒｏｎｓ
ＸＩＡ０ Ｂｉｎ
（Ｃａｍｂｏ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｏｇｕａｎ ５１２０３ １，Ｃｈｉｎａ）
ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｃａｓｔｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ Ｗａｓ ａｌｓｏ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｒａｙ ｉｒｏｎ；ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ；ｉｎｏｃｕｌａｎｔ；ｃｈｉＨ；ｓｔｒｅａｍ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｆｏｒ ｇｒａｙ ｉｒｏｎｓ，ａｌｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｉｎｏｃｕｌａｎｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ
Ｗｆｌ８ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｉｎｏｃｕｌａｎｔ ａｍｏｕｎｔ ａｄｄｅｄ ｉｎ ｔａｐｐｉｎｇ
产生白口的原因很多，我们在此抛开零件本 身的形状和型砂水份的影响，仅就铁液和孕育方 面进行一些探究。 ２．１铁液质量的影响
如果原铁液白口深度深则产品白口也深，这 是众所周知的。原铁液白口深度与生铁白口的遗 传性、废钢加入量的多少以及加（ｓ）量的高低有 关。在生产过程中，曾经有一段时间，由于生铁紧 张，我们只能用球铁生铁来生产灰铁铸件，其 埘（ｓｉ）量特别低，采用原有的孕育方式，产品白口 多且深，只能用增加孕育量的办法来消除白口。 多用废钢也会导致产品白口增加。而Ｓ对孕育的 作用已经比较清楚，彬（Ｓ）在０．０５％～０．１％，对孕育 是有好处的，当然对减少白口也是有益的；如果 埘（Ｓ）低了，可以用加硫铁精矿的办法来补充，但 加（Ｓ）是不是低于０．０５％孕育就一定有问题呢？我 公司曾经在很长一段时间内，产品中加（Ｓ）量在 ０．０２％～０．０４％，也没有出现孕育不良的问题，分 析认为，这可能与我公司使用的孕育剂有关。我 公司使用的ＳｉＢａＣａ孕育剂对高、低彬（ｓ）量铁液 均有良好的孕育作用，不过，为了保证良好的孕 育，彬（ｓ）量还是稍高一点好。 ２．２孕育的影响
产品石墨等级为５级，薄壁部位无白口，但解剖 厚大部位，仍存在缩松。产品共晶团数量为２００
３．３含Ｂａ孕育剂 含Ｂａ孕育剂最重要的作用是减缓孕育衰
退，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，进而减少厚薄部 位的硬度差。伽（Ｂａ）在２０％～３０％的ＳｉＢａ孕育剂， 能显著降低铸铁的白口倾向，可保持孕育效果的 时间增至３０ ｍｉｎ左右，特别适用于大型铸件，而 用于小件可能导致产品珠光体量不够。目前比较 广泛使用的是训（Ｂａ）在２％～３％的含Ｂａ孕育剂， 加入量０．３％左右，铁液在２０ ｍｉｎ内孕育基本不 衰退，其价格仅比７５ＳｉＦｅ贵１ ０００多元，用量约 为７５ＳｉＦｅ的三分之一，是值得广泛推广的孕育 剂。 ３．４稀土复合孕育剂
由表２可知，增加随流孕育加入量后，出铁 槽孕育剂加入量大大降低，因此，随流孕育是解 决孕育衰退最好的办法。但随流孕育加入量太 大，孕育剂有不能完全溶解的危险，因此，我们最 后选择了出铁槽０．３％＋随流０．１８％的方式。
相对湿型砂，树脂砂对灰铁件的激冷要小得 多，白口产生的可能性也要少很多，因此，确定孕
我公司曾经遇到这样的问题，同样的原铁 液、同样的孕育剂在不同的产品上用量相差很 大，从０．１５％到０．９％不等，而且加０．９％孕育量的 产品薄壁部位还经常出现渗碳体。即使零件形状 差别再大，如此大的偏差也是不合常理的，为此， 我们进行了现场调查，结果如表１。
Ｔａｂ．１
表１产品孕育量调查结果
Ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｉｎｏｅｕｌａｎｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇｓ
’
我公司拥有１．５ ｔ中频炉３台，１ ｔ保温浇注 炉１台，迪砂线主要以生产冰箱压缩机件和小型 汽车零部件为主。自２０００年投产以来，为改善和
提高铁液质量，使用过的孕育剂不下十种，其间 遇到过各种问题，走过不少弯路，现总结出来供 同行参考。
收稿日期：２００７—１１一０６
修定日期：２００８－０１—０５
１ 孕育量的确定
含ｓｒ孕育剂消除白口的能力很强，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，理论上还有预防缩松的 作用ｆ１１。含ｓｒ孕育剂对铝埘（Ａ１）、ｗ（Ｃａ）量有很高 的要求，因为Ａｌ、ｃａ的孕育作用与Ｓｒ的作用刚 好相反。一般要求埘（ＡＩ）≤０．１％，埘（Ｃａ）≤０．３％， 要达到这样的ｗ（Ａ１）、埘（Ｃａ）量，必须对ＳｉＦｅ进 行精炼，势必增加含Ｓｒ孕育剂的生产成本，所以 含Ｓｒ孕育剂都比较贵，差不多是７５ＳｉＦｅ的２倍。 不过含Ｓｒ孕育剂的加入量约为７５ＳｉＦｅ的三分之 一，因而总体来说，相比７５ＳｉＦｅ的孕育效果有提 高，经济上也是划算的。