球铁球化处理及孕育处理
浅析球化孕育处理的相关影响因素
浅析球化孕育处理的相关影响因素【打印】【关闭】浅析球化孕育处理的相关影响因素（西安长泰特种合金厂王万超邮编710077）球墨铸铁随着经济的发展而迅速发展起来，材质从QT400-18AL到ADI等材质，还有特殊的如QT500-13、QT600-10等新型材质要求，其生产过程的关键环节就是球化和孕育处理，只有球化率和石墨数量达到相应技术标准，才能满足铸件的机械性能要求，如何合理地选用什么规格型号的球化剂？如何用怎样的孕育方式去孕育？都是十分关键而慎重的问题，这些环节与铸件的材质牌号、重量大小、尺寸壁厚、处理温度、原铁水含硫量等息息相关，怎样稳定地生产，科学地处理，准确地判断方法以及铸造缺陷相关分析等等，现有的大多数论文侧重于学术方面的研究，机理、公式、数据很多，所得出的结论也是在实验室条件下的数据，仅仅是可行性的结果，是否稳定？不得而知，而工厂的现状是需要大量生产的稳定性和可操作性，下面仅就多年来在球化剂、孕育剂在实际生产中的使用问题，谈谈球化孕育处理的相关影响因素，尽可能地起到承上启下的作用，把学术论文的机理数据和实际可操作性联系起来。
一、炉料特征炉料一般有生铁、废钢、回炉料、增碳剂、硅铁、锰铁等，按照成分要求计算得出一定比例进行熔炼，铁液成分除常规的五大元素之外，主要就是反球化干扰元素的影响，依据球化指数SB=4.4 Ti+2.0As+2.3Sn+5.0Sb+290Pb+370Bi+1.6Al公式，一般只要<1.0，说从列表中可以看出，国外生铁纯净，SB值很低，国内生铁本溪和林州生铁很纯净，易于生产球铁，其它生铁中干扰元素就多些，由于矿源与生产工艺等因素，大多数含有较高的Ti元素，从SB的公式中可以看出，Ti元素影响不是那么太大，但Ti元素却是强还原剂，回将其它化合状态的干扰元素还原出来，从而影响球化，其中影响最大的是Pb和Bi元素，国内有的企业选用的生铁尽管Ti元素较高，但却实际生产出了铸件，并且还稳定，例如海南某合资公司利用海南生铁（Ti元素＞0.071%）成功地生产了摩托车凸轮轴铸件；四川某企业利用当地生铁（Ti元素＞0.091%）成功地生产了曲轴，至今没有出现任何问题，但必须注意铸件应是QT600-3或QT700-2的珠光体基体材质，铁素体基体材质则应选用比较低含量Ti元素才行。
球墨铸铁的球化与孕育处理工艺
（ ）。 ５ Ｓ
ｃ 强烈促进形成碳化物， ｒ 稳定珠光体 。 ｒ ｃ 的 加 入能提 高强 度 和硬 度 ， 加 入量 以不 出现 游离 但
碳 化物 为 限 ， 于高 韧性铁 素 体球 墨铸 铁要 严 格 对
限 制 （ ｒ 量 。对 于珠 光 体 球 墨 铸 铁 ， Ｃ） 当加 入 （ ｒ量 ０２ ０３ Ｃ ） ．％～ ． ％时 ， 即可起 到 显 著 的稳 定 珠
１０ ２ ） １０ ２
摘要 ： 综述 了球墨铸铁各种化学元素的作 用和成分 的控制范 围， 细介绍 了球墨铸铁 的球化与孕育处理工艺 。 详 分析 了单 加 纯 Ｍｇ Ｒ 或 Ｅ合金作为球化剂的缺点 ， 明球化剂应 以 Ｍｇ为主 、 Ｒ 说 以 Ｅ为辅 的原 因 ； 对冲入法 、 盖包法 、 喂丝法等球化 处理工 艺的优缺点进行 了比较 。 出了孕育处理对球墨铸铁生产的重要性 ， 指 列举 了球墨铸铁 常用孕育剂的成分范围， 并 介绍 了炉前一次孕育和多次孕育 、 瞬时孕育 、 随流孕育的特点 。 关键词 ： 球墨铸铁 ； 球化处理工艺 ； 孕育处理工艺 中图分类号 ：Ｇ ５ Ｔ ２５ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ３ ８４ （０ ２ ０ — ０ ７ ０ １０ — ３ ５ ２ １ ）４ ０ ３ — ６
往需要 进行脱 Ｓ处理 ；感 应 电炉熔 炼 由于不用焦 炭， 原铁液 州 Ｓ量一般在 ０ １％￣ ． ％。 （） ． ５ ０ ３ 不需要进 ０ ０
Ｒ Ｅ元 素 中和 ， 则会 引起球 化不 良。 Ｅ与 ｓ 否 Ｒ ｂ并
用 还可 以改 善大 断面件 的球 化 。
（ １微量 干扰 元素 。 １） 球 墨铸 铁 中常存 在 一 些 非 特 意加 入 的微 量
球化处理工艺
1/球化处理工艺
对球墨铸铁曲轴其球化处理工艺非常重要，曲轴的力学性能主要依靠球化质量来保证，我们选用低镁球化剂，球化反应比较平缓，铁水一次出完，球化效果比较好。
具体球化、覆盖等工艺改进如下。
球化剂（5%-7%Mg）→铁屑覆盖（1.5-2kg）→加铁水（400 g）一球化反应（50-70s）。
2/孕育处理工艺
加硅铁（一次孕育）→浇包加硅铁粉（二次孕育）→浇注随铁水流孕育（三次孕育）。
3 曲轴的清理
曲轴浇注后，大约在50～60min，可以翻箱倒铁丸取件，铸件冷却到50℃以下，可以去除冒口和浇注系统，曲轴用悬挂式抛丸机进行表面抛丸，每组20件，大约抛丸15min左右，曲轴表面要达到无粘砂，光亮为好。
采用电动角磨机和风动工具清理飞边毛刺。
4.1铁水的检验
要铸造优质的曲轴，必须保证铁水质量，特别是铁水的化学成分，其次是铁水的出炉温度（球化处理时铁水温度）和浇注温度。
铁水化学成分检验元素及检验频次见表4。
在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P≯0.04%、S≯0.02%，铸钢要求P、S均≯0.025%，采用热分析技术及时准确控制C、Si含量，。
球铁球化处理及孕育处理
3.3.4二次孕育：顺着大包口流出铁水均匀加入，包内剩余约75kg铁水时停止孕育。
SG
球墨铸铁球化处理及孕育处理
文件编号
QZ-GY-052-2011
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3.4球化情况的初步判断：
QZ
临海东和机械制造有限公司
文件编号
QZ-GY-052-2011
发布日期
2011年11月29日
球墨铸铁球化处理及孕育处理
修改号
A/0
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编制：审核：批准：
1、目的：规范球墨铸铁球化处理操作，防止操作不当生产不合格。
2、范围：适用于本厂球墨铸铁球化处理及孕育处理操作作业。
3、规程：
3.1球化剂及孕育的准备：
3.1.1球化剂粒度要求5~25mm，允许每炉次有少量小颗粒及粉末。
3.1.2孕育剂：①大包孕育用硅铁粒度要求30～50mm，允许每炉次有少量小颗粒。
顺流孕育用硅铁粒度要求3～15mm，允许每炉次有少量粉末。
②一次硅钡孕育剂颗粒要求3～8mm。二次孕育硅钡孕育剂颗粒要求：0.5～2mm。
3.1.3球化剂和孕育剂必须保持干燥。
3.1.4受潮或表面氧化的球化剂和孕育剂须经特别许可方可使用。
3.2铁水包的准备。
3.2.1球化采用冲入法，放球化剂的前隔仓内面积为包底面积的40~50%（原则：在保证球化剂容量的前提下，隔仓窄而深，有利于球化剂逐层爆发充分吸收）。
3.2.2球铁包使用须木柴或其它方法烘烤至水分完全蒸发方能使用（最好先浇注一炉灰铁）。
3.2.3球铁包使用前耐火材料不得有裂纹和剥落，否则应不预使用，重新修补再烘烤。
球墨铸铁的球化与孕育处理工艺
球墨铸铁的球化与孕育处理工艺摘要：中国的球墨铸铁产量占世界的三分之一以上，与美国相比，同一球墨铸铁件的抗拉强度相差不大，但延伸率和冲击值较低，力学性能达不到要求，已成为生产高强度、高韧性球墨铸铁的瓶颈。
本文通过严格控制材料化学成分、优化冶炼工艺和孕育工艺等措施，生产出了满足qt600-10性能要求的铸造状态铸件。
关键词：球墨铸铁；球化处理工艺；孕育处理工艺1前言中国的球墨铸铁产量占世界的三分之一以上。
与美国相比，同一牌号球墨铸铁的抗拉强度相差不大，但伸长率和冲击值均较低，说明我国球墨铸铁生产原液态铁的冶金质量还有待提高。
技术水平有待提高。
高强度、高韧性球墨铸铁已成为qt600-10、qt700-5等高性能球墨铸铁生产的瓶颈。
qt600-10铸态生铁具有成本优势大，抗拉强度和伸长率高，但不易控制，需要发展相对稳定的球化工艺和合金，以保证高强度和高伸长率。
2化学成分的选择Qt600-10具有高强度、高伸长率的特点。
考虑到最大的经济性，铸造工艺可以满足技术条件，但必须严格控制化学成分。
化学成分选择如下：1)碳当量选择碳当量主要是为了提高铸件性能，消除铸件缺陷，获得良好的铸件，提高力学性能。
一般来说，碳当量的选择接近共晶点。
2)球墨铸铁中的锰、硫和氧在球化过程中可以中和镁和铈，少量的锰可以起到合金化元素的作用。
为了保证高伸长率，欧姆(Mn)的控制范围为：0.4%~0.6%。
3)磷和磷不影响石墨的球化，但可溶于铁溶液中，降低了铁溶液的共晶温度和凝固起始温度。
容易发生偏析，(P)一般控制在0.05%以下。
4)硫硫是抗石墨球化元素，在稀土和镁中加入铁和硫化物部分，其余的球化，属于有害杂质，(S)一般控制在0.02%以下。
5)加入少量铜可以改善铸件截面结构的均匀性，对基体有固溶强化和沉淀硬化的作用。
铜的质量分数一般控制在0.3%~0.5%之间。
6）加入微量元素锡和质量分数0.04%~0.08%，基体中珠光体含量显著增加。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
球化衰退和孕育衰退
1.上大学时，在工厂实习，老师把接近衰退的球铁（石墨已出现虫状）铁水再次孕育，石墨又回到球状。
这些铁水都取了试样，在实验室看金相。
所以我们常说，干球铁，“原材料是基础，孕育是关键”，这句话。
2.平常我们在生产现场，球化后的铁水，不管什么牌号（这个由终硅量和其他元素来决定），都要充分孕育，孕育越往后效果越明显，所以有在小端包孕育，浇口盆孕育和随流孕育等等操作，而且球化后，要求10-15分钟浇注完这包铁水，这里主要是要求保证一定的镁含量。
要严格按照球铁和孕育的规律来办事，来制定工艺，来操作。
所以说，保证一定的镁含量和孕育充分是我们作球铁必需同时具备的条件。
3.来新的单位后，针对风电球铁的生产和比较先进的球化理念，这里的操作异常，遇到了这个帖子主题的类似问题。
首先是原铁水硫的含量较低，0.01%左右，球化后，等待降温时间较长，在20分钟左右，最后温度满足要求浇注时，随流孕育比较充分（拉回了一些变态石墨），残余镁量较高，含碳量较高等等。
由于以上情况，铸件本体附铸试块（70毫米）石墨形态表面好，内部差，有的内部也可以，组织不均匀性很大，千奇百怪，从来没有遇到的情况和组织。
最后专家来帮助分析，“石墨叫团状（有一些絮状），石墨圆的少，团状的多，少量块状，异常石墨已经出现。
”（我看还有一些开花状，较少）。
但是机械性能，拉伸，低冲都合格了，UT合格了。
我估计这样的石墨疲劳强度可能有问题。
上面只是情况介绍。
记得技术文章讲，有专家做实验，灰铁里的石墨从片状，到虫状，到球状，再到开花状（是否包含团絮状，记不清了），是球化从没有到逐步球化，到球化正常，到球化过量各阶段石墨的表现形态，（当然，还有其他因素存在）我在新单位遇到的是很特出的情况，这里因为残余镁很高，石墨不可能变虫状，但由于球化后时间过长，（含碳也高），孕育衰退明显，石墨没有从球变成虫或者片，而是团状，絮状，少量开花状，有的专家讲是孕育衰退，我看有道理。
如果是球化衰退，则石墨要变成虫状或者片状了，就是指残余镁量很低的情况下。
球墨铸铁孕育处理工艺
球墨铸铁孕育处理工艺孕育剂进入铁水后，外生晶核逐渐增加，在很短的时间内达到最高峰一即饱和孕育状态，然后随浓度起伏和温度起伏逐步消失等等原因，外生晶核逐渐减少，到一定程度，孕育衰退的不良后果就发生了。
为充分利用孕育处理的良好效果，除采用孕育效果强烈的长效孕育剂外，还要根据生产条件合理选用孕育工艺。
一种办法是选用低硅原铁水、大剂量孕育来延缓孕育衰退不良后果的到来，这种工艺要求配料含硅量低，而且铸件低温韧性不好；另一种办法是孕育剂加入铁水（或加入后形成的富硅层混合入铁水）的时刻尽量靠近铸件开始凝固的时刻，这就充分利用了饱和孕育状态，增硅很少，然而孕育效果十分强烈，这样就允许多用回炉料，也容易保证低温韧性。
炉前孕育属于前者，新兴的几种孕育工艺如漏斗包外孕育等属于后者。
炉前孕育虽然效果较差，但工艺简便，还有存在的必要。
常用的孕育工艺有炉前孕育、二次孕育、浇口杯孕育、漏斗包外孕育。
一、炉前孕育孕育剂通常是在球化处理后冲入热铁水时撒在出铁槽或扒渣后撒在铁水表面经搅拌而进入铁水的。
硅铁的粒度对孕育效果影响很大。
缎粒硅铁加入铁水很快溶解，短时内即产生大量石墨晶核、达到所谓的“饱和孕育”状态，但孕育作用衰退极快。
粗粒硅铁则溶解较慢，石墨最大有效核心数的出现以及石墨核心数的衰减都较慢，因此表现为孕育作用的有效时间较长。
为此，处理铁水量越多、铁水温度越高、越应选用块度较大的硅铁。
一般情况下，孕育硅铁的块度在3～12毫米之间。
孕育剂的加入量与孕育剂的加入方式、原铁水含硅量以及所获得球墨铸铁的基体、壁厚等因素有关，采用浇口杯孕育或型内孕育时，甚至可以在增硅量小于0.1%的情况下获得极好的孕育效果，但孕育剂由出铁槽加入时，希望孕育量大些，这是卤为在相同的最终硅量下，孕育量越大，所得的石墨越圆整、细小，孕育作用的有效时间也越长。
相同终硅量、不同孕育量下，孕育对石墨形态及基体的影响如图1所示。
图1 孕育量对石墨形态及基体组织的影响a）未孕育b）硅铁0.25% c）硅铁0.5% d）硅铁0.75% e）硅铁1%加大孕育量对抑制孕育衰退也有良好的影响，有试验表明，当孕育增硅量由0.2%增至0.7%时，孕育作用的有效时间可延长三倍。
孕育处理灰铁球铁 几点实践体会
孕育处理灰铁球铁几点实践体会孕育处理就是在铁液进入型腔前，将孕育剂加入到铁液中，从而改善铸铁的组织与性能，而这些性能的改善与化学成份的变化并无明显内在关系。
笔者就此曾经做过一个比较典型的实验，对电炉中HT250原铁水含硅量为1.7％的铁水进行0.3％的孕育处理，浇注三角试片，然后计算上述三角试片的终硅含量，并将电炉原铁水的硅含量调整到该三角试片的含硅量水平，浇注同样的三角试片，将两个三角试片进行断口比较分析，可以看到，前者经过孕育处理的试片断面发亮，晶粒比较均匀细密，大约有3mm左右白口，而未经孕育处理的试片断口灰暗，白口较大，大约有5mm左右，由此可见两种试片虽然化学成份相同，但经过孕育处理之后区别很大。
孕育处理对改善铸件的性能具有重要作用，总结起来，对灰铸铁铸件，孕育的主要作用体现为促进石墨化，减少白口倾向，增加共晶团数，促进A型石墨和细片状珠光体的形成。
对球墨铸铁，孕育处理的作用主要体现在减少白口倾向，促进石墨析出，提高抑制共晶渗碳体，提高石墨球的圆整度，增加单位面积石墨球数，细化共晶团，使球墨铸铁的组织更加均匀，提高球墨铸铁的塑性和韧性。
孕育剂和孕育方法的分类进行孕育处理的孕育剂按成份可分为多种，这里不再详述。
需要指出的是Si－Fe孕育剂由于价格低廉，是目前在我国国内应用非常广泛的孕育剂。
它的缺点主要是衰退比较快，8－10分钟就可衰退到未孕育状态。
Si－Ba、Si－Ca等孕育剂具有比较好的抗衰退性能，属于长效孕育剂，Si－Ba是笔者厂家目前正在使用的孕育剂，也是笔者推荐使用的，虽然市场价格偏高，但实际应用效果一直比较理想。
孕育方法按照操作时间上可分为炉前孕育和滞后孕育，在具体操作手段上又可以分为随流孕育、包内孕育、硅铁棒孕育、型内孕育等，应根据生产铸件的实际情况来选择不同的方法。
对这些孕育方法，本文将在后面的篇幅中就笔者的实践经验有选择性地阐述，以便更好理解一些孕育方法在生产实际中的操作过程和作用。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
实用铸造技术：厚壁球墨铸铁件的孕育处理技术与厚壁球墨铸件的铸造工艺
实用铸造技术：厚壁球墨铸铁件的孕育处理技术与厚壁球墨铸件的铸造工艺生产厚壁球墨铸铁件需要采用高较、长较孕育剂和处理工艺。
一方面可减少加硅量；另一方面在铁水缓慢冷却过程中防止孕育衰退。
钡硅铁是厚壁球墨铸铁常用的长较孕育剂。
厚壁球墨铸铁不宜使用锶硅铁进行孕育，因为这种硅铁容易促进厚壁件中生成碎块石墨。
铅硅铁也是一种长较孕育剂，但是它也有促进碎块石墨生成的作用，浇注厚壁铸件时宜慎重使用。
此外，还应该注意孕育中其他微量元素的含量。
孕育处理前应根据化验结果精确计算孕育剂可能带入铸件的微量元素和硅的质量分数。
很多实例告诉我们，厚壁铸件组织上出现的碎块石墨往往因孕育加入量过多而生产的。
正确实行瞬时孕育，型内孕育是消减厚壁件畸形石墨的有较措施。
经过孕育处理后，球墨铸铁的石墨球数会显著增加，畸形石墨相应减少或消失。
例如在100毫米立方铸件生产中，采用0.06%硅铁进行型内孕育后，石墨球数为出炉铁水直接孕育时球数的2倍多，但孕育在铁水中的加入量需要加以控制。
在厚壁件中加入以硅铁为主的孕育剂时要注意加入量，一般应使铸件含硅量保持在2%---2.2%之间。
4.厚壁球墨铸件的铸造工艺（1）铁水熔炼与炉前处理为使铁水净化和均匀化，铁水应过热至1450---1500摄氏度。
在此温度下静置后除渣。
1420摄氏度开始炉前处理（球化和孕育）。
球化剂加入量可略高于一般铸件。
铸件浇注温度为1320℃---1350℃。
（2）采用计算机软件模拟凝固过程为了准确掌握铸件凝固过程（特别是共晶膨胀的开始和终子时间）以及铸件温度场变化规律，可以采用计算机软件模拟球墨铸铁在铸型内温度场变化以及凝固动态过程。
模拟过程所需的基础数据，如下图：（3）应用冷铁铁水浇入厚壁球墨铸铁件铸型，一般会出现明显的液态收缩。
因此在浇注后需随时向型内补注热铁水。
曾有工厂在铸件项部设置明冒口或采用压边冒口用于补充液相收缩，都能收到补缩效果。
我们知道，当铸件模数大于2.5发米的厚壁件，可以不采用冒口补充凝固收缩，而是利用共晶石墨化膨胀量对凝固收缩量给予补偿，实现铸件自补缩。
球化处理与孕育处理
球化处理球化处理的作用是使石墨在结晶生长时长成球状来改善基体形貌来提高铸件的力学性能。
常用的球化剂生产条件下目前常用的是含Mg、Ce和Y(钇)三种元素球化剂,工业上常用这三种元素为基本成分而制成。
1、镁球化剂的特点密度为1.7238g/cm3,熔点为651℃,沸点1107℃,起其化学性质活泼,脱硫去氧能力很强,另外还使共晶点向右下方移动。
镁的优点:①脱氧去硫,净化铁水。
②起搅拌作用,提高动力学条件。
③球化作用。
铁水中残余镁的量在0.04%---0.06%。
镁的缺点:抗干扰能力差。
2、稀土镁合金球化剂的特点稀土的作用:①脱氧去硫,净化铁水。
大于镁的作用。
②抗干扰能力强于镁。
③球化作用。
小于镁的作用。
稀土的缺点:①白口倾向大②原子量大,动力学条件差③球化能力小于镁球化剂的处理方法:1.冲入法;该浇包分为凹坑式、堤坝式和复包式等。
2.型内球化法;该方法的优点是球化剂的吸收率高,所得球铁的性能比普通冲入法的高,特别是抗拉强度较高的情况下伸长率也高。
此外还克服了孕育衰退和球化衰退的问题。
3.盖包法。
优点:①比冲入法的镁利用率高10-20%;②球化剂加入的量少;③工作条件改善了。
4.自建压力加镁法;特点:①以纯镁作为球化剂,降低了成本;②镁的吸收率高,达到了60-80% ;③处理的铁液在3T以上。
④倒包补加铁液1/2-1/3,同时孕育处理。
⑤危险系数大5.转动包法;特点:①应用于含硫高的铁水,可处理含量为0.3%的铁液。
②镁的加入量为0.14-0.20%。
6.镁合金法;常用的合金有Si-Fe-Mg、Cu-Mg、Ni-Mg、Ni- Si-Mg等。
7.喂丝法;特点:①需要平底包,且H/D=1.5-2的细长包和加盖;②处理包有足够的空间供铁水沸腾;③处理的温度应尽可能的低;④要求有高的含镁量。
孕育处理孕育的目的是消除白口、增加共晶团和石墨球并细化、消除偏析、消除结晶过冷倾向等。
孕育效果的评定标准是:①白口倾向的减少。
铸铁的球化孕育处理要点
铸铁的球化孕育处理要点前面主要讲了铸铁熔炼过程中的化学成分和炉温的控制，这些都是每一个熔炼工程师和操作工人必须掌握的基本知识。
下面我在扼要的讲一下熔炼结束后的冶金处理，它包括两部分，即球铁的球化处理，以及球铁和灰铸铁的孕育处理，而着重讲一下当前应该注意的几个问题。
1）推荐采用含Mg5%稀土1%的球化剂，Mg过高Mg的烧损大，烟气大，残余Mg不稳定，目前我国的生铁质量和炉料中废钢比例增加，便使铸铁中的反球化元素大大减少，过高的稀土反使得球铁的球化率降低。
2）推荐使用盖包法处理球铁，它的残Mg衰退速度与0.0007/分，而无盖包的Mg衰速度为0.003/分，假如无盖包处理球铁后的残Mg为0.06%则10分钟后，即降为0.03%，随后浇的就会产生蠕虫状石墨，因此处理后的浇注时间不能超过10分钟，这也是很多厂球化率底下的原因。
3）要注意残Mg和终S的合理搭配，终S不要低于0.006%以保证有足够高的球数和避免碳化物和随之而来的缩松，如下图：图15 石墨形态与残余镁和硫含量的关系4）要分清球铁的球化衰退和孕育衰退，以便及时对症采取措施，两者都是球化率降低，但球化衰退的金相特征是球数不是降低，只是出现蠕虫状石墨，而孕育衰退的金相特征是石墨球直径变大，球径减少，当前出现的球化不良，大多是孕育衰退产生的，因此要加强对孕育的关注。
5）出炉温度不要过高，只要保证在Tc温度以上，又能满足浇注铸型要求采取临界温度下限为好，这有利于保护结晶核心有利于减少球化衰退和孕育衰退及增加球数和共晶团数，同时目前无论是球铁或灰铸铁都在大量使用废钢做炉料，很多厂几乎都不使用生铁，因此已无必要用高温来清除生铁的遗传性。
6 ）球铁的球数和灰铸铁的共晶团数是检验铸铁孕育好坏的重要标志，随着孕育剂用量的增多和孕育方法的改良，球数和共晶团数都会增加，而铸铁的晶质也随之而改善铸件壁厚敏感性，品质均一性都会更好，对铸铁来讲，球数增加，使球径减少，球化率就会增加，对生产少于10mm的薄壁球铸件，只有球数多于—临界数才能不产生白口，在对球铁机械性能的影响上，与增加球数可提高铸件的疲劳强度和延伸率，甚至有资料提出了临界球径的要求，只有孕育到球径小于某个直径后延伸率才会相应增加，这也有可能是减少和分散了某些正偏析元素在晶界聚集的结果，而孕育能带来灰铸铁A型石墨的增加，B、D、E型石墨减少，性能改善的诸多优点，但至今各国标准并没有将球数和共晶团数作为铸件验收的标准，但已经看到国外某重要的大集团来国内采购铸件时要求球铁的球数必须大于100个/mm2。
铸铁中孕育剂的作用
铸铁中孕育剂的作用
铸造中的孕育和球化处理一般是针对球铁而言的，球铁是用灰铁成分的铁液经球化处理和孕育处理得到的。
将球化剂加入铁水的操作过程叫球化处理。
我国常用的球化剂有镁、稀土或稀土硅镁合金。
纯镁的球化作用很强，球化率高，容易获得完整的石墨。
但是纯镁又是很强的阻碍石墨化的元素，有增大铸铁白口化的倾向。
由于纯镁的沸点远低于铁水温度，因此纯镁加入铁水中沸腾飞溅、烧损严重，需要采用压力加镁办法，处理工艺和设备较为复杂。
而且铸件的收缩、疏松夹渣、皮下气泡等缺陷较为严重。
因此镁及稀土元素都强烈组织石墨化，铁水经球化处理后容易出现白口，难以产生石墨核心。
因此，球化处理的同时，必须进行孕育处理。
孕育剂必须含有强烈促进石墨化的元素，通常采用含硅量是75%的硅铁和硅钙合金。
经孕育处理后的球铁，石墨球铁量增加，球径减小，形状圆整，分布均匀，从而显著改善了球铁的机械性能。
球铁球化处理工艺
第三节 球化处理工艺球化处理主要包括以下内容：（1）铸铁化学成分的选择；（2）球化剂的选择、加入量；（3）球化处理方法；（4）球墨铸铁的孕育处理；（5）球化效果的检验。
球墨铸铁球化处理工艺的制订应充分考虑球墨铸铁的牌号及其对组织的要求、铸件几何形状及尺寸、铸型的冷却能力、浇注时间和浇注温度、铁液中微量元素的影响以及车间生产条件等因素。
一、球墨铸铁化学成分的选择同普通灰铸铁一样，球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。
对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。
同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。
下面着重介绍这些元素在球墨铸铁中的作用及其选择原则。
1、碳及碳当量碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。
由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。
铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。
将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。
但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。
因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。
2、硅硅是强石墨化元素。
在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。
但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（见图4—6），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。
球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。
选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。
硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。
图4—6 硅对铁素体球墨铸铁脆性转变温度的影响球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图4—7进行检验。
如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。
球墨铸铁的孕育处理
球墨铸铁的孕育处理
球墨铸铁管孕育处理的必要性：铁水经球化处理后，易出现白口，
难以产生石墨核心，因此，离心铸造时，必须进行随流孕育。
球墨铸铁管孕育处理的作用：促进石墨化，改善球化效果，使石
墨球变小，数量增多且分布均匀，球径更圆整，显著的改善了球
铁的性能。
因此孕育处理是提高球铁管质量的重要手段，一般要
求孕育剂加入量为管子重量的0.8～1.5‰。
孕育处理与温度的关系：铁水温度越高，孕育效果越差，当孕育
处理温度从1499度降到1204度时，石墨球从10个/mm2迅速增
加到120个/mm2。
如下图：。
球铁球化处理和孕育处理
退越快。 (5)经过一次孕育处理后，在铁液浇注进入型腔之前，采用瞬时孕育，即延后孕育。
第一节 球化处理
二、球化处理的工序
(二) 球化处理
3. 采用稀土硅铁镁合金作球化剂、凹坑式包底冲入法
采用稀土硅铁镁合金作球化剂、凹坑式包底冲入法时，凹坑深度为 100～200mm，可用球铁铁屑或废钢碎料覆盖球化剂，由此可提高镁 的回收率15%～20%。
4. 球化剂 球化剂不得吸湿，保持干燥。球化剂颗粒度适当，粉末过多则易 氧化；而粒度过大则反应熔化时间长，导致球化剂上浮至铁液表 面烧损。
第二节 孕育处理
二、孕育处理工艺
(三) 孕育衰退的防止
(1) 尽量缩短从铁液球化、孕育处理至浇注的时间间隔。从铁液被放入浇包进行球化 并孕育处理开始，至浇包内最后的铁液浇注结束的全部时间间隔，最长不得超过 15min。如果内在10min以内结束整个浇包的浇注，则是最好。
(2) 采用粒度偏大的孕育剂，对于处理1t以下的铁液时，用于一次孕育的孕育剂粒 度一般为1.5mm～6mm。随着铁液重量的增加，孕育剂的粒度也要相应增大。
5. 温度 球化处理温度宜在1450～1500℃，国内当今多在1400～1450℃
第一பைடு நூலகம் 球化处理
三、球化检测
(一) 炉前三角试样
第二节 孕育处理
一 孕 育 剂
第二节 孕育处理
一 孕 育 剂
第二节 孕育处理
二、孕育处理工艺
(一) 一次孕育； (二) 二次孕育； (三) 孕育衰退与防止
随着孕育处理后铁液停留时间的延长，孕育效果 减少。这表现在单位面积上的石墨球数减少，石墨球 尺寸变大、球化程度变差、渗碳体增多，导致铸件的 硬度升高，即孕育衰退。
球墨铸铁的炉前球化和孕育处理工艺
球墨铸铁的炉前球化和孕育处理工艺
1球墨铸铁炉料按配料单数量，先后加入到感应电炉内，熔清，升温到出炉温度（1520℃），准备出炉。
其间可用炉前快速分析仪测定原铁水成分。
2浇注用的铁水球化包，要提前修好，筑好堤坝，并用木柴烘干烘透。
3球墨铸铁所用的球化剂、孕育剂要按每炉要求数量分别称好，备用。
4将球化剂放入铁水包堤坝一侧，盖上孕育剂量的60%（一次孕育），再盖上干净无锈的球铁屑，并注意捣实。
5铁水出炉时，要冲入堤坝的另一侧，防止球化剂过早反应。
铁水出尽，等球化反应完毕，扒净渣子，防止回硫。
再在铁水表面撒上孕育剂量的30%（二次孕育），略加搅拌，盖上覆盖剂。
起吊浇注。
6浇注过程尽量平稳迅速，浇注时间不应超过10分钟，以防止球化衰退。
浇注过程中，特别注意做好随流孕育（三次孕育），用量是孕育剂量的10%。
7浇注完毕，把铁水包中的剩余铁水倒尽，扒净渣子，以备再用。
8检测所需的试样、试块所用铁水，应取于浇注后期。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。