球鐵生產技術資料
哈爾濱科德威冶金新材料有限責任公司
目錄頁fesi合金在儲存過程中的氧化作用4
鑄鐵的孕育4
鋁在鑄鐵中的作用6
ba在鑄鐵中的作用7
ca在鑄鐵中的作用8
ce在鑄鐵中的作用8
s和o在鑄鐵中的作用9
sr在鑄鐵中的作用10
孕育實踐11
孕育機理13
孕育衰退14
球鐵的mg含量16
鐵水的取樣17
加蓋中間包的球化處理19
「帶凹坑的sandwhich」法21
微量和痕量元素鑄在鐵中的作用22
蠕墨鑄鐵25
鐵合金儲倉的結構27
灰鐵用孕育劑的選擇29
球鐵用孕育劑的選擇31
推薦的灰鐵目標成分31
球鐵的推薦目標成分33
球化劑的選擇34
鐵水的保溫35
後期的隨流孕育37
影響鎂在球鐵的包處理中的加入量和**率的因素39
渣相在球鐵處理和澆鑄時的分布43
球化不良45
球鐵的球化衰退47
可供選擇的中間包包蓋結構49
球鐵的鎂/硫比51
氮氣孔52
氫針孔53
灰鐵中的一氧化碳氣孔54
灰鐵中的渣缺陷55
型內球化56
厚大斷面鑄件的孕育58
fesi合金在儲存過程中的氧化作用
在球鐵生產中用作孕育劑的fesi合金，如果在運輸和儲存過程中受了潮或處於高濕度空氣中，很容易產生表面氧化。這種氧化作用會演變成為乙個嚴重問題，尤其是經過破碎的，低階細粒矽鐵合金，當其被加入到鐵水中時，會降低其使用效率。這意味著將加大用量，並因此而增加成本和增多因渣而可能導致的問題。
可以把fesi的氧化程度與其氧含量關聯起來。已經測定過孕育劑和mgfesi合金的含氧量與其在乾燥和高濕度條件下的儲存時間的關係。下圖是所獲得的典型結果。
合金在乾燥條件下儲存時，其氧含量只會發生很小的變化，而在儲存過程中受潮時，則顯示出了嚴重的氧化傾向。
在乾燥和潮濕儲倉中儲存的矽鐵的氧化長度
儲存fesi合金的重要措施
（1）總應用密封容器或防水包裝物，如大包裝袋或鋼桶，運輸鐵合金。包裝應很好加以遮蓋以防下雨和水淋。
（2）如果鐵合金不得不露天存放，則必須將它們裝在密閉的防水鐵桶或包裝袋中，以免暴露在水或雨中。為使產生冷凝的危險減至最小，應避免大的溫度變化（避免暴露在陽光下）。
（3）避免fesi合金氧化的最好辦法是將其儲存在恆溫的乾燥倉庫中。
鑄鐵的孕育
孕育是用來控制鑄鐵的組織和效能的一種手段， 它是通過為灰鐵的石墨片和球鐵的石墨球的生長增加成核點的數量來達到的。它將減小共晶凝固期間的過冷，從而使組織中形成堅硬的鐵碳化合物或白口的危險減至最小，尤其是在薄壁鑄件的情況下。
孕育劑是在澆鑄前往鐵水中加入的一種材料，它將為石墨提供合適的成核點。最有效的孕育劑是含有少量一種或幾種元素（如ca、ba、sr、zr和/或ce）的fesi合金。
下面的金相**和**示出的是幾個加和不加孕育劑的灰鐵和球鐵的組織和效能的例子。如同從金相**中可以看出的那樣，未進行孕育的鑄件（左邊的）含有大量硬而脆的鐵碳化合物（滲碳體、fe3c）和很差的石墨組織。進行過孕育的鑄件（右邊的）則是含有許多無序排列的細小石墨片的均勻組織（灰鐵）和在鐵素體和珠光體基體中存在大量細小石墨球的組織（球鐵）。
孕育的重要優點：
（1）可以消除組織中通常被稱為 「白口」的硬而脆的鐵碳化物（滲碳體）的形成，促進石墨在共晶凝固過程中的生成。
（2）提高切削效能和機械效能，減少因斷面尺寸改變引起的變化。
（3）增加球鐵的石墨球數，從而在整個斷面厚度上形成更細更均勻的組織。這樣的組織將有利於改善機械效能，減小合金化元素或微量元素在鑄鐵中的偏析傾向以及獲得較好的機加效能。
注：鑄鐵的某些條件，如原鐵水的硫含量（灰鐵），溫度和總的「衰退」時間將會影響對某一專利孕育劑的選擇。在選用孕育劑之前，應參考elkem技術資料第15和16頁.
有關孕育和專利孕育劑的詳細的資料請看elkem下列小冊子：
鑄鐵的孕育
foundrisil孕育劑
surerseed孕育劑
鋁在鑄鐵中的作用
鋁在鑄鐵熔煉時將起脫氧劑的作用，會同溶解於鐵液中的氧反應生成al2o3。這種氧化物會與sio2形成矽酸鹽相—al2o3 sio2，或作為一種組份進入含鈣矽酸鹽相—caoal2o3 sio2中。
不含鈣矽酸鹽的孕育作用有限。含鈣矽酸鹽相可促成最高的成核率（它是怎樣起作用的，可在關於鈣的一節中找到）。
加入小量鋁可以提高fe-c相圖中穩定系的熔點。增大穩定和亞穩定凝固之間的溫度範圍，並可在無任何太大亞穩定凝固危險的情況下允許鐵水有較高的過冷。這也使得鋁是石墨一種的強穩定劑。
由於鐵液中存在有鋁，因而會增大對h的吸收，並可使較多的h含量溶解於鑄鐵液中。h在鐵水中的溶解度將隨熔體溫度的下降而降低，過量的溶解h可成為氣孔或所謂的針孔進行脫溶。這就是會使鑄件機械效能和表面質量下降的鑄造缺陷。
眾所周知，在灰鐵方面，al是用來增加抗拉強度。除了能促進h-針孔的形成之外，al還會因為氧化膜的包裹而造成缺陷。在球鐵方面，al能促進蠕狀石墨的形成，尤其是在厚大斷面鑄件情況下。
作為一種脫氧劑來說，應當記住的是：，渣量也會隨其含量的增加而增大。
al的**：
——al鎮靜鋼廢料
——孕育劑
——鐵合金
——被爐料中有色金屬廢料的汙染
——故意加入
通常的含量；小於0.03%
ba在鑄鐵中的作用
ba在鑄鐵熔體中將起脫氧劑的作用。ba會同氧起反應，並生成為矽酸鹽相baoal2o3sio2和bao sio2的組份之一的氧化物bao。
穩定球鐵生產的配套措施
孕育劑，常用孕育劑主要是矽鐵，但要保證si的含量在70 以上，通常國標75就可以，因為低牌號矽鐵雜質和al等有害元素多。目前，又出現一些含ca,ba,sr,bi和re等元素的復合孕育劑。山東華晨 生產的鑄態鐵素體和鑄態珠光體專用孕育劑就是一種強墨化 反白口 抗衰退 脫硫脫氧能力強的復合長效孕育劑。見...
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