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1、球化剂和孕育剂基础知识讲义,铁碳相图,w(C)2.06%铸钢w（C)2.06%铸铁w(C)4.26%为亚共晶铸铁；w(C)=4.26%为共晶铸铁；w(C)4.26%，为过共晶铸铁实际应用的铸铁w(C)含量在2.0%4.5%的铸铁同样，根据w(C)=0.76把钢分为亚共析钢、共析钢和过共析钢,铸铁的分类,铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中，碳的质量分数超过了在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。（一）铸铁的分类 1.根据碳在铸铁中的存在形式分类（1）白口铸铁 指碳主要以游离碳化铁形式出现的铸铁，断口呈银白色。（2）灰铸铁 指碳主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色。它
2、是工业中应用最广的铸铁。（3）麻口铸铁 指碳部分以游离碳化铁形式出现，部分以石墨形式出现，断口灰白相间。,2.根据铸铁中石墨形态分类,（1）灰铸铁 石墨呈片状,（2）蠕墨铸铁 石墨呈蠕虫状,（3）可锻铸铁 石墨呈团絮状,（4）球墨铸铁 石墨呈球状,3.根据铸铁的化学成分分类（1）普通铸铁（2）合金铸铁,灰铁的牌号,普通灰铸铁HT100HT150HT200孕育铸铁HT250HT300HT350,片状石墨形态,片状石墨均匀分布,片状与点状石墨聚集成菊花状分布,部分带尖角状、粗大片状初生石墨及小片状石墨,点、片状枝晶间石墨呈无方向分布,星状（或蜘蛛状）与短片状石墨混合均匀分布,短小片状枝晶间石墨呈有
3、方向分布,石墨长度的分级,灰铸铁的孕育处理,孕育是以少量材料加入熔融金属，促进成核，以改善其组织和性能的方法。加入的材料称为孕育剂。常用的孕育剂是FeSi75，熔点为1300，经孕育处理后的铸铁称孕育铸铁。孕育铸铁的强度、硬度比普通灰铸铁有显著提高。孕育铸铁适用于对强度、硬度和耐磨性要求较高的重要铸件，尤其是厚大铸件，如床身、凸轮、凸轮轴、气缸体和气缸套等。灰铸铁的孕育处理,灰铁的孕育处理,孕育处理的作用,促进石墨化，减小白口倾向改善石墨形态和分布状况增加共晶团数量，细化基体组织改善断面均匀性,孕育剂的选择,Si、Ba、Ca、Al合金使用范围广泛，孕育效果十分理想且用量少。钡是活性极强的元素，
4、低钙钡的硅钡孕育剂，石墨化能力强，是灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁铸件的首选。高级脱氧孕育剂，具有强脱氧作用，并且增硅，节约成本，用于防止气孔和皮下气孔。硅锶孕育剂在灰铸铁中不增加共晶团数，但石墨化效果好，防止薄壁、厚薄不均铸件白口效果显著。高铝低钙硅铁孕育剂，消除灰铁白口效果显著。含铋硅铁孕育剂弥补单一加铋效果不明显的缺憾。硅锆孕育剂可细化奥氏体枝晶提高铸铁强度。孕育剂加锰，可降低多元合金熔点便于在铁液中扩散和吸收，硅钙钡锰孕育剂的功效在这方面尤为突出 稀土孕育剂对降低白口铸铁的脆性有特殊功效。对于高牌号亚共晶灰铸铁，能够明显改善石墨形态，无需刻意降低含碳量，也能提高铸铁强度，从而提高机械加工性
5、能。型内孕育块是最节约资源、孕育效果最好的处理方式，浇注系统加装泡沫陶瓷过滤器，二者构成生产高质量铸件的组合。孕育块将得到更多铸造企业青睐。专门生产的覆盖剂，成分纯净、粒度均匀，更利于获得稳定的高品质铸件产品。,孕育剂系列及其特点、适用范围,孕育剂的粒度,孕育剂的粒度根据铁液量、铁液温度及孕育处理方法确定；铁液温度一般不应低于1400,炉内孕育和包内孕育方法,瞬时孕育方法,孕育效果的炉前检验与控制,三角试样法根据孕育前后白口宽度的差值来决定孕育剂的加入量；只有孕育前白口宽度达到一定值，孕育后才能达到足够的强度；通常白口宽度控制在铸件壁厚的1/41/7；铁水温度在14001430时，加入0.1%
6、的FeSi75可降低白口宽度1mm。,球铁的牌号,QT900-2/QT900-2AQT800-2/QT800-2AQT700-2/QT700-2AQT600-3/QT600-3AQT500-7/QT500-7AQT450-12/QT450-10QT400-18/QT400-18A/QT400-18L/QT400-18ALQT350-22/QT350-22A/QT350-22L/QT350-22AL,球化级别,石墨大小分级,球化和孕育处理,国内外常用球化剂类别及使用范围,稀土镁硅铁合金,球化剂的选择,（1）对铸件铸态组织的要求。铸态铁素体球墨铸铁选用低稀土球化剂，铸态珠光体球墨铸铁选用含铜或镍的
7、球化剂。（2）铁液中干扰元素的含量。如果干扰元素，诸如钛、钒、铬、锡、锑、铅、锌等含量较高，须选用稀土含量较高的球化剂。如果干扰元素含量较低（总量小于0.1%），可选用纯镁或镁合金球化剂。（3）铁液含硫量。硫含量较高时，一般采用稀土和镁含量较高的球化剂，如有条件，可进行脱硫处理。硫含量较低时，可选用低稀土低镁的稀土硅铁镁球化剂。（4）铸件冷却条件。冷却速度较快的金属型铸造条件下,可选用低稀土球化剂。冷却速度较慢的大型厚断面铸件可选用钇基重稀土球化剂。,含镁量4%、5、5.5属于低镁球化剂，RE在12之间，多用于中频炉熔炼、低硫铁液的球化处理。它具有球化反应和缓、球化元素易于充分吸收的优点。含镁
8、量6、7属中镁系列球化剂，多用于冲天炉、电炉双联熔炼，或中频炉熔炼珠光体型铸态球墨铸铁铸件。根据铸件壁厚和原铁水含硫量，确定合适的球化剂加入量，适用范围广，球化处理工艺宽泛。高镁系列球化剂，适合冲天炉熔炼、含硫量0.060.09的铁液，加入量在1.62.0之间。低铝球化剂使用于容易产生皮下气孔缺陷的铸件，以及对铁液含铝量有要求的铸件。纯Ce、纯La生产的球化剂，球化处理后铁液纯净夹杂物少、石墨球圆整。钇基重稀土生产的球化剂适合于大断面铸件，延缓球化衰退、防止块状石墨。含Sb球化剂用于珠光体型球墨铸铁。低硅球化剂适用于使用大量回炉料的铸造工厂；镍镁球化剂则用于高镍奥氏体球墨铸铁。,常用球化处理方
9、法,冲入法 特点：设备简单，操作方便；烟尘、闪光严重，吸收率低（3040），广泛应用。要求：处理包的深度与内径之比在1.51.8之间，处理包要预热到600800，铁液温度应高于1400。,盖包法 在冲入法的处理包上部安装一个中间包将其密封，处理包与中间包之间仅通过浇口连接。预先将球化剂放在处理包内，然后用中间包承接铁液，靠由中间包流入处理包的铁液使处理包处于密闭状态，从而减少反应烟尘和镁光外逸，提高镁的利用率,压力加镁法 特点：设备费用较高，操作较复杂；纯镁处理，吸收率高7080%，稳定球化；灰尘少无镁光；适用于要求较高，较严格的铸件。转包法 反应室内装入纯镁或镁焦,转包横卧，接受铁液，立起，
10、使铁液反应室与镁反应。镁的吸收率可达到6070%,烟尘及镁光较轻，可处理含硫高达0.15%的铁液。缺点是需专用处理设备，操作较复杂。大量生产，大中型铸件 型内球化法 把球化剂放置在浇注系统中专门设计的反应室内，浇注时，铁液流经反应室时与球化剂发生反应进行球化处理。吸收率高7080%，无尘、无闪光，无孕育球化衰退，球化稳定对铁液要求严格，浇注系统复杂，易夹渣，适于大量流水线生产，低硫铁液,稀土镁硅铁合金加入量与原铁水含硫量的关系,压力加镁处理加镁量与原铁水含硫量的关系,孕育处理,作用1.提高球化率，细化石墨，改善 石墨圆整性。2.减少渗碳体，改变珠光体的相对含量孕育剂除前面介绍的外，还有硅钙(S
11、i60%65%，Ca25%30%)、硅铁-铋等，目前用得最多的仍是FeSi75。孕育剂的加入量根据铸件壁厚、力学性能要求等决定，一般为铁水量的0.30.6%，若要求铸态铁素体基体时，加入量可高些，为0.8%1.0%,球化效果炉前检验,委托生产的圣泉产品,粒度：0.2-0.7mm,1-3mm,3-6mm包装：25公斤塑编袋,粒度：16mm、212mm、320mm、525mm、530mm、10 35mm包装：25公斤塑编袋外加1吨或0.5吨大袋；吨装塑编袋,代理埃肯产品代理埃肯孕育剂,代理埃肯球化剂,增碳剂,增碳剂使用方法,1.使用5吨以上的电炉,原料单一稳定，我们推荐分散加入法。根据含碳量的要求按配料比，将增碳剂与金属炉料随各批料一同加入电炉中下部位。增碳剂在熔化时不要打渣，否则易裹在废渣里，影响碳的吸收；2.使用3吨左右中频感应电炉，原料单一稳定，我们推荐集中加入法。在炉内先熔化或剩余少量铁水时，将需配加的增碳剂一次性加在铁水表面，并立即加金属炉料，将增碳剂全部压入铁水中，使增碳剂与铁水充分接触。,
