灰铸铁的孕育处理(PPT课件)
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灰铸铁的孕育处理
Dr.Feng
2020-12-24
灰铸铁的孕育处理（PPT课件）
1
孕育处理和孕育剂
• 在一定条件下，向铁加入少量物质，促进石墨成核，从而显著改 善铸铁组织和性能的处理方法，称为孕育处理。所加入的物质， 称为孕育剂。
•
2020-12-24
来自百度文库
灰铸铁的孕育处理（PPT课件）
2
孕育处理的作用
出铁到浇注的时间间隔很短，这就要求炉前检验快速而准确。化 学分析与金相检验虽然准确，但速度不能满足要求。采用三角试 片检验，虽比较粗略，但简单易行，得到普遍应用。
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• 孕育前和孕育后所浇注的三角试片的白口数与铸件牌号的对应关 系如下表：
• 孕育前白口数是用来检验原铁液是否符合低碳硅铁液的要求。若 孕育后白口数相同，孕育前白口数愈大，则强度愈高。当然过高 地提高孕育前白口数也是不必要的。因孕育前白口数愈高，在配 料时就增加废钢的加入量，孕育剂消耗也多。故孕育前白口数只 要能保证铸件所要求的强度即可。
• 孕育处理的作用:①促进石墨化，有效地降低低碳铁 液的白口倾向。②细化石墨，变D、E型石墨为均布 的A型石墨，③促成且细化珠光体，减少铁素体。 ④细化(增加)共晶团。⑤改善铸件不同断面的组织 均匀性。⑥改善铸铁的力学性能(如提高抗拉强度， 降低硬度)和其它性能(如可切削性，耐磨性)。
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• C、Si---铸铁的碳、硅含量
• R---当量厚度，铸件体积与表面积之比
• 当浇注、铸型等工艺条件确定后，即使铸件形状各 异，只要当量厚度相等，铸件冷却条件就相似。当 量厚度是铸件各部分组织是否均一的决定性因素。
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灰铸铁的孕育处理（PPT课件）
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• 对于等截面的长铸件，忽略铸件两端的散热，当量厚度可用下式 表示：
• 据国外研究，纯硅或纯硅铁对灰铸铁很少，或甚至 没有孕育作用。硅铁起载体作用，真正起孕育作用 者是其中的铝、钙等。因此，一些国家规定了硅铁 中Al, Ca含量，如美国规定A1 0.75%~1.75%，Ca0.5 %~1.5%，前苏联规定A1 1.8%~2.5% 。
•
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灰铸铁的孕育处理（PPT课件）
浮硅孕育，漏斗孕育，孕育棒孕育，孕育丝孕育，浇口孕育，型 内孕育等。不仅节省孕育剂，减少针孔等缺陷，而且不衰退或很 少衰退，见表2-5-11。
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表2-5-11 后孕育方法及特点
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续表
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孕育效果的炉前控制
• 炉前控制 • 炉前控制的目的是使经孕育处理的铸铁符合铸件的性能要求。从
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15
表2-5-9 稳定化孕育剂成分、特点及应用
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16
• 此外，混合孕育剂对铸铁有多方面有利影响。例如钡硅铁75 %+ 铬铁15%+锰铁10%，加入量0.8%。孕育效果:Rm由235 ~ 255MPa 提高到253~392 MPa，共晶团细化，断面均匀性好，白口倾向小， 且不降低可切削性。
11
表2-5-6 含钛硅铁的成分、特点及应 用
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表2-5-7 稀土孕育剂的成分、特点及应用
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续表
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表2-5-8 碳硅系孕育剂成分、特点及应用
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表2-5-3 含锶硅铁的成分、特点及应用
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表2-5-4 含钡硅铁的成分、特点及应 用
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表2-5-5 含锆硅铁的成分、特点及应 用
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• 硅钙合金的孕育效果比75%硅铁大50%，且钙兼有去硫、脱氧作用。 • 若干种类专用孕育剂的成分、特点、应用见表2-5-2~表2-5-9。 • 在使用时，应根据生产条件和铸件要求适当选择孕育剂。
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表2-5-2 硅铁、硅钙孕育剂(%)
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• 稀土金属+稳定化孕育剂(Cr、 Sn、Mo、Cu、V )，效果亦好。
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• Ka=C(Si+lgR)
• Ka---石墨化常数，为铸铁组织状态的特征值
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原铁液与孕育剂
• 原铁液见表2-5-1 • 表2-5-1 孕育铸铁对原铁液的基本要求和孕育剂加入量
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• 孕育剂有数百种。在我国，最常用的是75%硅铁和硅 钙合金。近年来，含其它元素的孕育剂迅速发展。
• R=F/L • 式中F---铸件截面面积mm2 • L---截面的周长mm
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孕育方法
• 孕育方法分为二大类:包内孕育，后孕育。 • 包内孕育是传统工艺，孕育剂(全部或分成二、三份)加于出铁槽
或浇包内，铁液在包内完成孕育，见表2-5-10。 • 后孕育是在从浇注到进入型腔的各阶段孕育铁液的方法，包括
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铸铁牌号 HT250 HT300 HT350
孕育前白 6~12 口数/mm
孕育后白 3~7 口数/mm
8~18 4~8
12~24 5~10
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孕育处理和孕育剂
• 在一定条件下，向铁加入少量物质，促进石墨成核，从而显著改 善铸铁组织和性能的处理方法，称为孕育处理。所加入的物质， 称为孕育剂。
•
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2
孕育处理的作用
出铁到浇注的时间间隔很短，这就要求炉前检验快速而准确。化 学分析与金相检验虽然准确，但速度不能满足要求。采用三角试 片检验，虽比较粗略，但简单易行，得到普遍应用。
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• 孕育前和孕育后所浇注的三角试片的白口数与铸件牌号的对应关 系如下表：
• 孕育前白口数是用来检验原铁液是否符合低碳硅铁液的要求。若 孕育后白口数相同，孕育前白口数愈大，则强度愈高。当然过高 地提高孕育前白口数也是不必要的。因孕育前白口数愈高，在配 料时就增加废钢的加入量，孕育剂消耗也多。故孕育前白口数只 要能保证铸件所要求的强度即可。
• 孕育处理的作用:①促进石墨化，有效地降低低碳铁 液的白口倾向。②细化石墨，变D、E型石墨为均布 的A型石墨，③促成且细化珠光体，减少铁素体。 ④细化(增加)共晶团。⑤改善铸件不同断面的组织 均匀性。⑥改善铸铁的力学性能(如提高抗拉强度， 降低硬度)和其它性能(如可切削性，耐磨性)。
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• C、Si---铸铁的碳、硅含量
• R---当量厚度，铸件体积与表面积之比
• 当浇注、铸型等工艺条件确定后，即使铸件形状各 异，只要当量厚度相等，铸件冷却条件就相似。当 量厚度是铸件各部分组织是否均一的决定性因素。
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灰铸铁的孕育处理（PPT课件）
20
• 对于等截面的长铸件，忽略铸件两端的散热，当量厚度可用下式 表示：
• 据国外研究，纯硅或纯硅铁对灰铸铁很少，或甚至 没有孕育作用。硅铁起载体作用，真正起孕育作用 者是其中的铝、钙等。因此，一些国家规定了硅铁 中Al, Ca含量，如美国规定A1 0.75%~1.75%，Ca0.5 %~1.5%，前苏联规定A1 1.8%~2.5% 。
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浮硅孕育，漏斗孕育，孕育棒孕育，孕育丝孕育，浇口孕育，型 内孕育等。不仅节省孕育剂，减少针孔等缺陷，而且不衰退或很 少衰退，见表2-5-11。
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表2-5-11 后孕育方法及特点
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续表
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孕育效果的炉前控制
• 炉前控制 • 炉前控制的目的是使经孕育处理的铸铁符合铸件的性能要求。从
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表2-5-9 稳定化孕育剂成分、特点及应用
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• 此外，混合孕育剂对铸铁有多方面有利影响。例如钡硅铁75 %+ 铬铁15%+锰铁10%，加入量0.8%。孕育效果:Rm由235 ~ 255MPa 提高到253~392 MPa，共晶团细化，断面均匀性好，白口倾向小， 且不降低可切削性。
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表2-5-6 含钛硅铁的成分、特点及应 用
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表2-5-7 稀土孕育剂的成分、特点及应用
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表2-5-8 碳硅系孕育剂成分、特点及应用
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表2-5-3 含锶硅铁的成分、特点及应用
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表2-5-4 含钡硅铁的成分、特点及应 用
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表2-5-5 含锆硅铁的成分、特点及应 用
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• 硅钙合金的孕育效果比75%硅铁大50%，且钙兼有去硫、脱氧作用。 • 若干种类专用孕育剂的成分、特点、应用见表2-5-2~表2-5-9。 • 在使用时，应根据生产条件和铸件要求适当选择孕育剂。
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表2-5-2 硅铁、硅钙孕育剂(%)
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• 稀土金属+稳定化孕育剂(Cr、 Sn、Mo、Cu、V )，效果亦好。
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• Ka=C(Si+lgR)
• Ka---石墨化常数，为铸铁组织状态的特征值
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原铁液与孕育剂
• 原铁液见表2-5-1 • 表2-5-1 孕育铸铁对原铁液的基本要求和孕育剂加入量
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• 孕育剂有数百种。在我国，最常用的是75%硅铁和硅 钙合金。近年来，含其它元素的孕育剂迅速发展。
• R=F/L • 式中F---铸件截面面积mm2 • L---截面的周长mm
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孕育方法
• 孕育方法分为二大类:包内孕育，后孕育。 • 包内孕育是传统工艺，孕育剂(全部或分成二、三份)加于出铁槽
或浇包内，铁液在包内完成孕育，见表2-5-10。 • 后孕育是在从浇注到进入型腔的各阶段孕育铁液的方法，包括
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铸铁牌号 HT250 HT300 HT350
孕育前白 6~12 口数/mm
孕育后白 3~7 口数/mm
8~18 4~8
12~24 5~10
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