⑴ 铸造合金中的孕育处理方法中的传统方法是哪些
相同的目的都是细化石墨,提高其力学性能,孕育和变质是并列的处理,并非谁是谁的特例。一般情况下孕育在球墨铸铁中应用的比较广泛。而变质也是应用于铸铁,多见于铸钢或者可锻铸铁中。球化处理就是让铸铁中的碳的存在形式为球状;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。
孕育处理:
1、可以作为石墨球的核心;
2、能减少反球化剂元素加入所引起的白口倾向,阻碍碳化物的形成,促进碳成长为球状;
3、孕育剂的加入能创造较多的石墨结晶核心,使共晶团数目增多,细小并均匀分布,从而提高机械性能;
4、此外,孕育处理对球化有保护作用,可以延缓球化衰退。
⑵ 合金所具有的广泛用途
(1) 铁合金一般用作:
①脱氧剂。在炼钢过程中脱除钢水中的氧,某些铁合金还可脱除钢中的其他杂质如硫、氮等。
②合金添加剂。按钢种成分要求,添加合金元素到钢内以改善钢的性能。
③孕育剂。在铸铁浇铸前加进铁水中,改善铸件的结晶组织。此外,还用作以金属热还原法生产其他铁合金和有色金属的还原剂;有色合金的合金添加剂;还少量用于化学工业和其他工业。
(2)铅合金 lead alloys 按照性能和用途,铅合金可分为耐蚀合金、电池合金、焊料合金、印刷合金、轴承合金和模具合金等。铅合金主要用于化工防蚀、射线防护,制作电池板和电缆套。 铅合金表面在腐蚀过程中产生氧化物、硫化物或其他复盐化合物覆膜,有阻止氧化、硫化、溶解或挥发等作用,所以在空气、硫酸、淡水和海水中都有很好的耐蚀性。铅合金如含有不固溶于铅或形成第二相的铋、镁、锌等杂质,则耐蚀性会降低;加入碲、硒可消除杂质铋对耐蚀性的有害影响。在含铋的铅合金中加入锑和碲,可细化晶粒组织,增加强度,抑制铋的有害作用,改善耐蚀性。
铅合金熔点低(在327 ℃以下)、流动性好,凝固收缩率小,熔损少,重熔时成分变化小,可铸造形状复杂、轮廓清晰的器件,广泛应用于铸造铅字和制作模型等。铅锡锑合金用于印刷工业上已有五百多年的历史。制作模型和铸字用的铅合金,所含的锑起提高硬度和强度、降低凝固收缩率的作用;所含的锡起提高流动性和轮廓清晰度的作用。利用熔点低的铅合金作模型材料,制作工艺简便,且有一定的使用寿命,对产品更改及模型翻新非常便利。 铅合金的变形抗力小,铸锭不需加热即可用轧制、挤压等工艺制成板材、带材、管材、棒材和线材,且不需中间退火处理。铅合金的抗拉强度为3~7 kgf/mm2,比大多数其他金属合金低得多。锑是用于强化基体的重要元素之一,仅部分固溶于铅,既可用于固溶强化,又能用于时效强化;但如果含量过高,会使铅合金的韧性和耐蚀性变坏。从综合性能考虑,铅合金用于制作化工设备、管道等耐蚀构件时,以含锑6%左右为宜;用于制作连接构件时,以含锑8%~10%为好。铅锑合金加入少量的铜、砷、银、钙、碲等,可增加强度,称为硬铅。 由于铅合金的剪切、蠕变强度低,在一定的载荷和滚动切变作用下,铅合金易于变形并减薄成为箔状;且铅合金的自润性、磨合性和减震性好,噪声小,因而是良好的轴承合金。铅基轴承合金和锡基轴承合金统称为巴氏合金,可制作高载荷的机车轴承。含砷高达2.5%~3%的铅合金,适于制作高载荷、高转速、抗温升的重型机器轴承。 铅合金具有不易被X和γ射线穿透的特性,可作放射性工作的防护材料。 铅合金的烟尘有毒,熔铸时要有良好的防护措施。
(3)铜合金(copper alloy )常用的铜合金分为黄铜、青铜、白铜3大类。
黄铜以锌作主要添加元素的铜合金,具有美观的黄色,统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。
青铜原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
白铜以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜;加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。
⑶ 精密铸造中孕育剂的种类有哪些
孕育剂一般由促进石墨化的元素或合金组成。孕育剂的种类目前较多,选用的原则是孕育剂效果好而价格低廉。
目前的孕育剂仍然是以硅为基础,国内大多数采用含75%硅的硅铁,除硅外亦含有一定量的铝和钙。
近年来国外对孕育剂的研究颇多,有比较多的报告指出,对于片状石墨铸铁来说,纯硅或纯硅铁很少或没有孕育作用;真正起作用的是硅铁中的一定数量的铝和钙;除铝、钙外还有一些元素引进孕育剂以后,能提高孕育效果,它们是:锶、铈、钡、钙、铝、钛、锆(按加强孕育作用的程度排列)此外,在孕育剂中加入碳都可起孕育作用。
⑷ 孕育剂的优势
孕育剂具有很多优点,可用于冶金,机械工业,钢铁,有色金属和合金添加剂,对硫磷,还原脱气和提纯,以改善机械性能和材料应用,孕育剂减少高锰渣炼钢过程,以改善机械性能和细化晶粒。
⑸ 孕育剂对人体有害吗
增碳剂、孕育剂、球化剂铁合金、除渣剂的化学成份很复杂,产品也不单一,基本上通常含有硅、钙、铁、铝、钡、镁、稀土、锰、锑等基本元素,如孕育剂、球化剂通常是稀土硅铁合金及稀土硅铁镁合金之类的,一般对皮肤和呼吸道有害,如果稀土合金不是氟碳铈镧矿单独冶炼成的,而是含有一定量的独居石的话,还会由于独居石含有钍和铀而具有放射性。这些元素都对人体有害,不只是粉尘会引起矽肺病,如果被人体吸收了足够量的话,会造成重金属中毒,由于劳动保护可以减少一定的危害,但不能够避免,所以最好在这些工作岗位工作一定时间后离开该岗位(建议)
⑹ 球化剂和孕育剂的区别在哪里
孕育剂介绍:
孕育剂是一种可促进石墨化,减少白口倾向,改善石墨形态和分布状况,增加共晶团数量,细化基体组织,它在孕育处理后的短时间内(约5—8分钟)有良好的效果。主要适用于各种情况的一般然件或后期瞬时孕育。
常用的孕育剂主要有:硅铁粒孕育剂、硅钡孕育剂、硅钡钙孕育剂
孕育处理是指在凝固过程中,向液态金属中添加少量其它物质,促进形核、抑制生长,达到细化晶粒的目的。 习惯上,向铸铁中加入添加剂称为孕育处理;向有色合金中加入添加剂则称变质处理。 从本质上说,孕育处理主要影响形核和促进晶粒游离;而变质处理则是改变晶体的生长机理(抑制长大),从而影响晶体形貌。
孕育剂作用:
1、强烈增加石墨化核心,细化石墨,促进灰铸铁件中得到A型石墨,提高强度,对于球墨铸铁件能使球铁中石墨细小,圆整,提高球化等级。
2、能有效降低铁水过冷度,促进石墨的析出,显着减少白口倾向,降低相对硬度,提高铸件切削加工性能。
3、抗衰退能力强,抗衰退时间是75硅的2倍,硅钡孕育剂的加入量比75硅铁孕育剂的一半还低,同时防止相关联的球化衰退。
4、壁厚敏感性小,提高断面均匀性,减少缩松倾向。
5、化学成分稳定,加工粒度均匀,成分和质量偏差小。
6、熔点低(低于1300°),孕育处理时便于吸熔,浮渣极少
球化剂介绍:
又名稀土镁硅铁合金,可促进球磨铸铁中石墨结晶成球形的添加剂,一般应用铸造铸铁领域,在铸铁过程中,加入至铁水中使石墨呈球状析出的添加剂称为球化剂,而含有稀土元素的球化剂称为稀土球化剂
球化剂作用:
(1)球化:使片状石墨呈球状
(2)抗衰退,使球状石墨保持长时间不变形
球化剂应用:
1、铸铁的球化剂、蠕化剂及孕育剂。稀土镁硅铁合金亦称镁合金球化剂,是一种良好的孕育剂,其机械强度大,脱氧、脱硫的效果较强;
2、炼钢的添加剂:生产球化剂、蠕化剂、孕育剂使用的轻稀土镁硅铁合金,也用于在生产钢、铁中作添加剂、合金剂。用于精炼、脱氧、变性、中和低熔点有害杂质(Pb、砷等)以及固溶体合金化,形成新的金属化合物等从而使钢净化;
总之,孕育剂主要是促进石墨化,减少白口倾向,改善石墨形态和分布状况,增加共晶团数量,细化基体组织,球化剂则可促进球磨铸铁中石墨结晶成球形。
⑺ 生产球墨铸铁常用的球化剂和孕育剂是啥
球化剂是稀土镁硅铁铁合金 ,孕育剂是硅铁
⑻ 孕育剂简称是什么
孕育剂是一种可促进石墨化,减少白口倾向,改善石墨形态和分布状况,增加共晶团数量,细化基体组织,它在孕育处理后的短时间内(约5—8分钟)有良好的效果。主要适用于各种情况的一般然件或后期瞬时孕育。
定义
孕育处理是指在凝固过程中,向液态金属中添加少量其它物质,促进形核、抑制生长,达到细化晶粒的目的。 习惯上,向铸铁中加入添加剂称为孕育处理;向有色合金中加入添加剂则称变质处理。 从本质上说,孕育处理主要影响形核和促进晶粒游离;而变质处理则是改变晶体的生长机理(抑制长大),从而影响晶体形貌。
作用
灰铸铁的力学性能在很大程度上取决于其显微组织。未经孕育处理的灰铸铁,显微组织不稳定、力学性能低下、铸件的薄壁处易出现白口。为保证铸件品质的一致性,孕育处理是必不可少的。
铸铁孕育处理所用的孕育剂,加入量很少,对铸铁的化学成分影响甚小,对其显微组织的影响却很大,因而能改善灰铸铁的力学性能,对其物理性能也有明显的影响。良好的孕育处理有以下作用:
1、消除或减轻白口倾向;
2、避免出现过冷组织;
3、减轻铸铁件的壁厚敏感性,使铸件薄、厚截面处显微组织的差别小,硬度差别也小;
4、有利于共晶团生核,使共晶团数增多;
5、使铸铁中石墨的形态主要是细小而且均匀分布的A型石墨,从而改善铸铁的力学性能。
孕育良好的铸铁流动性较好,铸件的收缩减少、加工性能改善、残留应力减少。
使用方法:
1、倒包孕育:将孕育剂加入包内,然后冲入铁水,使其均匀熔化,即可浇注。
2、加入量为约为铁液重量1.0-1.8% 。
⑼ 孕育剂的详细分类
名称 用途 特征 使用方法以及包装 ZFYCS
ZFSCCM 铸铁用球墨化孕育剂
(球墨铸铁用孕育剂) ☉添加量仅为Fe-Si系孕育剂的一半
☉对防止白口具有显著的效果,ZFYCS最适合薄壁小件
☉机械强度大、有脱氧、脱硫的效果
☉和稀土类金属相配合,孕育时间长效果良好
☉凹陷部分少,提高铸件切削性 ☉铁水出到20%时开始添加,出铁水一半时随后一半铁水连续地进行添加可以起到很大的效果。
☉出铁水前可根据试片白口的深度在炉内加入0.05%-0.10%的ZFSCCM
☉粒度3mm以下
☉包装25Kg塑料编织袋 FS510 普通铸铁用以及
球墨铸铁用孕育剂 ☉防止白口效果显著,持续时间长,比重较大易于溶解,无论是一次性的投入还是随流添加,都可以得到较好的效果
☉渣的产生量少,气孔少
☉脱氧效果强,改善铁水的流动性
☉提高延伸率
☉如和Mg合金混合使用,对反应的稳定作用效果大 ☉细小粒度的可以在铁水口采取瞬时孕育,粒度的可以在包内进行添加
☉标准添加量为0.2-0.5%,每增加1%的添加量,Si含量则会按0.5%程度残留在铁水中
☉粒度0.5-3mm 3-10mm
0.1-0.5mm(瞬时孕育用)
☉包装25Kg塑料编织袋 SIHIGH 高级加硅脱氧孕育剂 ☉有强脱氧作用,可以获得非金属夹杂物很少的铁水
☉渣的产生量少,可以延长炉壁的寿命
☉用于孕育使用 ☉在升温后,出铁水前15-20分钟,直接可以把包装好的该品投入到炉内
☉该品中含有73%以上的Si
☉在作为孕育剂使用时,添加0.2-0.4%效果较大
☉粒度2mm以下
☉包装25Kg塑料编织袋 INOFSBA-A 普通铸铁
球墨铸铁用硬度改良复合孕育剂 ☉在普通铸铁或球墨铸铁上使用,最多添加到0.1%,对于防止铁素体和增加硬度有显著的效果
☉添加本品不会产生白口
☉易于溶解,不会发生偏析现象 ☉当铸铁的硬度不够、铁素体较多,按照原来的硬度稳定方法操作却不能稳定时,使用本品
☉粒度0-10mm
☉包装25Kg塑料编织袋 Si73Sr1.0
Si75Sr1.5 灰铁薄壁和厚薄不均急
冷铸件,尤其对要求不
能渗漏的铸件 ☉防止白口效果显著,持续时间长
☉不增加共晶团数,防止缩松等铸造缺陷有显著效果,这是其他孕育剂所不具备的
☉极低的铝和钙含量,易于熔解,可以明显地减少由于渣以及缩孔原因造成的铸造缺陷 ☉在铁水包中注入1/4或1/5铁水后添加最为有效
☉添加量为铁水的0.2-0.4%
☉添加本品每1%,铁水中Si上升0.7%
☉粒度0.1-0.5mm 0.25-1.0mm 0.8-4mm 2-7mm 3-10mm
☉包装25Kg塑料编织袋 CBSALLOY 普通铸铁 球墨铸铁
蠕墨铸铁
广泛使用的优质孕育剂 ☉对白口的防止效果很大,并且持续时间长
☉可以得到含气量很少的铁水
☉比原来一般的孕育剂易于溶解,渣以及气孔的产生量少
☉在改善球墨形状上具有和Ca-Si相同程度的效果
☉在球铁上使用时,对于促进球墨的球化和铁素体化有显著的效果
☉用于随流(瞬间)孕育的细小粒度本品,加入了一定量的助溶剂,有利于瞬间溶化 ☉添加方法可以采用和原来的Si系孕育剂一样的方法,在向铁水包冲入铁水时进行添加效果更好
☉细小粒度的可以在浇注时进行孕育,粒度的可以在包内进行添加,这样有很大的效果
☉添加量为铁水的0.2-0.4%
☉本品含Si72%以上
☉粒度0.1-0.3mm 0.1-0.5mm
0.25-1.0mm 0.8-4mm 2-7mm 3-10mm
☉包装25Kg塑料编织袋 ZFYK-60
-80 普通铸铁、球墨铸铁用型内孕育块 ☉放置在型内
☉普通铸铁使用可以防止白口,改良组织,防止壁厚敏感度
☉在球墨铸铁上使用可以防止白口,增多石墨球数量以及对铸态铁素体化有很大效果
☉开箱快的时候,对铁素体化也有很大效果 ☉在直浇到设置反应室
☉规格60±5g、80±5g、
100±5g等
☉在进行大铸件处理时需要使用浇口杯 ZF-ALLOY
普通型
ZFSTR-ALLOY
强力型
CAINO-SUPER
超强型 强韧铸铁(FC300)和改善球墨形状、强抗拉强度使用特殊孕育剂
薄壁球墨铸铁用白口防止剂 ☉可以稳定的进行处理(即使是在较低的温度下,也可以稳定地进行处理)
☉和一般的Ca-Si以及其他的Ca系孕育剂相比较易于溶解并且渣的产生量少
☉由于强力的活性金属作用,脱氧效果很大,能改善铁水的流动性
☉对于薄壁球墨铸铁白口的防止具有显著的效果
☉和Cu、Cr这样的合金元素共存和低合金铸铁,有增强抗拉强度的效果。在Cu、Cr投入量比较多的地方,可以减少碳化物并且可以大幅度地改善碳化物的方向性
☉对机械加工性能和组织的致密有效 ☉ZF-ALLOY(普通型)含Ca:9-11%;ZFSTR-ALLOY(强力型)含Ca:24-27%
CAINO-SUPER(超强型)含Ca:30-35%
☉向铁水连续添加最为有效
☉如连续添加有困难,也可以等铁水包的注入20-30%铁水后随铁水加入
☉处理球墨铸铁时,在球化处理完毕转包时添加,如不转包则在铁水表面添加并进行搅拌
☉如果是大量铁水,可以分为几次随铁水加入
☉粒度4mm以下
☉包装25Kg塑料编织袋
⑽ 硅钡孕育剂与75硅孕育剂有什么不同
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