⑴ 鑄造合金中的孕育處理方法中的傳統方法是哪些
相同的目的都是細化石墨,提高其力學性能,孕育和變質是並列的處理,並非誰是誰的特例。一般情況下孕育在球墨鑄鐵中應用的比較廣泛。而變質也是應用於鑄鐵,多見於鑄鋼或者可鍛鑄鐵中。球化處理就是讓鑄鐵中的碳的存在形式為球狀;鑄造中的孕育和球化處理一般是針對球鐵而言的,球鐵是用灰鐵成分的鐵液經球化處理和孕育處理得到的。將球化劑加入鐵水的操作過程叫球化處理。我國常用的球化劑有鎂、稀土或稀土硅鎂合金。純鎂的球化作用很強,球化率高,容易獲得完整的石墨。但是純鎂又是很強的阻礙石墨化的元素,有增大鑄鐵白口化的傾向。由於純鎂的沸點遠低於鐵水溫度,因此純鎂加入鐵水中沸騰飛濺、燒損嚴重,需要採用壓力加鎂辦法,處理工藝和設備較為復雜。而且鑄件的收縮、疏鬆夾渣、皮下氣泡等缺陷較為嚴重。
因此鎂及稀土元素都強烈組織石墨化,鐵水經球化處理後容易出現白口,難以產生石墨核心。因此,球化處理的同時,必須進行孕育處理。孕育劑必須含有強烈促進石墨化的元素,通常採用含硅量是75%的硅鐵和硅鈣合金。經孕育處理後的球鐵,石墨球鐵量增加,球徑減小,形狀圓整,分布均勻,從而顯著改善了球鐵的機械性能。
孕育處理:
1、可以作為石墨球的核心;
2、能減少反球化劑元素加入所引起的白口傾向,阻礙碳化物的形成,促進碳成長為球狀;
3、孕育劑的加入能創造較多的石墨結晶核心,使共晶團數目增多,細小並均勻分布,從而提高機械性能;
4、此外,孕育處理對球化有保護作用,可以延緩球化衰退。
⑵ 合金所具有的廣泛用途
(1) 鐵合金一般用作:
①脫氧劑。在煉鋼過程中脫除鋼水中的氧,某些鐵合金還可脫除鋼中的其他雜質如硫、氮等。
②合金添加劑。按鋼種成分要求,添加合金元素到鋼內以改善鋼的性能。
③孕育劑。在鑄鐵澆鑄前加進鐵水中,改善鑄件的結晶組織。此外,還用作以金屬熱還原法生產其他鐵合金和有色金屬的還原劑;有色合金的合金添加劑;還少量用於化學工業和其他工業。
(2)鉛合金 lead alloys 按照性能和用途,鉛合金可分為耐蝕合金、電池合金、焊料合金、印刷合金、軸承合金和模具合金等。鉛合金主要用於化工防蝕、射線防護,製作電池板和電纜套。 鉛合金錶面在腐蝕過程中產生氧化物、硫化物或其他復鹽化合物覆膜,有阻止氧化、硫化、溶解或揮發等作用,所以在空氣、硫酸、淡水和海水中都有很好的耐蝕性。鉛合金如含有不固溶於鉛或形成第二相的鉍、鎂、鋅等雜質,則耐蝕性會降低;加入碲、硒可消除雜質鉍對耐蝕性的有害影響。在含鉍的鉛合金中加入銻和碲,可細化晶粒組織,增加強度,抑制鉍的有害作用,改善耐蝕性。
鉛合金熔點低(在327 ℃以下)、流動性好,凝固收縮率小,熔損少,重熔時成分變化小,可鑄造形狀復雜、輪廓清晰的器件,廣泛應用於鑄造鉛字和製作模型等。鉛錫銻合金用於印刷工業上已有五百多年的歷史。製作模型和鑄字用的鉛合金,所含的銻起提高硬度和強度、降低凝固收縮率的作用;所含的錫起提高流動性和輪廓清晰度的作用。利用熔點低的鉛合金作模型材料,製作工藝簡便,且有一定的使用壽命,對產品更改及模型翻新非常便利。 鉛合金的變形抗力小,鑄錠不需加熱即可用軋制、擠壓等工藝製成板材、帶材、管材、棒材和線材,且不需中間退火處理。鉛合金的抗拉強度為3~7 kgf/mm2,比大多數其他金屬合金低得多。銻是用於強化基體的重要元素之一,僅部分固溶於鉛,既可用於固溶強化,又能用於時效強化;但如果含量過高,會使鉛合金的韌性和耐蝕性變壞。從綜合性能考慮,鉛合金用於製作化工設備、管道等耐蝕構件時,以含銻6%左右為宜;用於製作連接構件時,以含銻8%~10%為好。鉛銻合金加入少量的銅、砷、銀、鈣、碲等,可增加強度,稱為硬鉛。 由於鉛合金的剪切、蠕變強度低,在一定的載荷和滾動切變作用下,鉛合金易於變形並減薄成為箔狀;且鉛合金的自潤性、磨合性和減震性好,雜訊小,因而是良好的軸承合金。鉛基軸承合金和錫基軸承合金統稱為巴氏合金,可製作高載荷的機車軸承。含砷高達2.5%~3%的鉛合金,適於製作高載荷、高轉速、抗溫升的重型機器軸承。 鉛合金具有不易被X和γ射線穿透的特性,可作放射性工作的防護材料。 鉛合金的煙塵有毒,熔鑄時要有良好的防護措施。
(3)銅合金(copper alloy )常用的銅合金分為黃銅、青銅、白銅3大類。
黃銅以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來製作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鍾表零件。黃銅鑄件常用來製作閥門和管道配件等。
青銅原指銅錫合金,後除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,並常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合於製造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導電性好,適於製造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來製造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
白銅以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復雜白銅。工業用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類。結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是製造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。
⑶ 精密鑄造中孕育劑的種類有哪些
孕育劑一般由促進石墨化的元素或合金組成。孕育劑的種類目前較多,選用的原則是孕育劑效果好而價格低廉。
目前的孕育劑仍然是以硅為基礎,國內大多數採用含75%硅的硅鐵,除硅外亦含有一定量的鋁和鈣。
近年來國外對孕育劑的研究頗多,有比較多的報告指出,對於片狀石墨鑄鐵來說,純硅或純硅鐵很少或沒有孕育作用;真正起作用的是硅鐵中的一定數量的鋁和鈣;除鋁、鈣外還有一些元素引進孕育劑以後,能提高孕育效果,它們是:鍶、鈰、鋇、鈣、鋁、鈦、鋯(按加強孕育作用的程度排列)此外,在孕育劑中加入碳都可起孕育作用。
⑷ 孕育劑的優勢
孕育劑具有很多優點,可用於冶金,機械工業,鋼鐵,有色金屬和合金添加劑,對硫磷,還原脫氣和提純,以改善機械性能和材料應用,孕育劑減少高錳渣煉鋼過程,以改善機械性能和細化晶粒。
⑸ 孕育劑對人體有害嗎
增碳劑、孕育劑、球化劑鐵合金、除渣劑的化學成份很復雜,產品也不單一,基本上通常含有硅、鈣、鐵、鋁、鋇、鎂、稀土、錳、銻等基本元素,如孕育劑、球化劑通常是稀土硅鐵合金及稀土硅鐵鎂合金之類的,一般對皮膚和呼吸道有害,如果稀土合金不是氟碳鈰鑭礦單獨冶煉成的,而是含有一定量的獨居石的話,還會由於獨居石含有釷和鈾而具有放射性。這些元素都對人體有害,不只是粉塵會引起矽肺病,如果被人體吸收了足夠量的話,會造成重金屬中毒,由於勞動保護可以減少一定的危害,但不能夠避免,所以最好在這些工作崗位工作一定時間後離開該崗位(建議)
⑹ 球化劑和孕育劑的區別在哪裡
孕育劑介紹:
孕育劑是一種可促進石墨化,減少白口傾向,改善石墨形態和分布狀況,增加共晶團數量,細化基體組織,它在孕育處理後的短時間內(約5—8分鍾)有良好的效果。主要適用於各種情況的一般然件或後期瞬時孕育。
常用的孕育劑主要有:硅鐵粒孕育劑、硅鋇孕育劑、硅鋇鈣孕育劑
孕育處理是指在凝固過程中,向液態金屬中添加少量其它物質,促進形核、抑制生長,達到細化晶粒的目的。 習慣上,向鑄鐵中加入添加劑稱為孕育處理;向有色合金中加入添加劑則稱變質處理。 從本質上說,孕育處理主要影響形核和促進晶粒游離;而變質處理則是改變晶體的生長機理(抑制長大),從而影響晶體形貌。
孕育劑作用:
1、強烈增加石墨化核心,細化石墨,促進灰鑄鐵件中得到A型石墨,提高強度,對於球墨鑄鐵件能使球鐵中石墨細小,圓整,提高球化等級。
2、能有效降低鐵水過冷度,促進石墨的析出,顯著減少白口傾向,降低相對硬度,提高鑄件切削加工性能。
3、抗衰退能力強,抗衰退時間是75硅的2倍,硅鋇孕育劑的加入量比75硅鐵孕育劑的一半還低,同時防止相關聯的球化衰退。
4、壁厚敏感性小,提高斷面均勻性,減少縮松傾向。
5、化學成分穩定,加工粒度均勻,成分和質量偏差小。
6、熔點低(低於1300°),孕育處理時便於吸熔,浮渣極少
球化劑介紹:
又名稀土鎂硅鐵合金,可促進球磨鑄鐵中石墨結晶成球形的添加劑,一般應用鑄造鑄鐵領域,在鑄鐵過程中,加入至鐵水中使石墨呈球狀析出的添加劑稱為球化劑,而含有稀土元素的球化劑稱為稀土球化劑
球化劑作用:
(1)球化:使片狀石墨呈球狀
(2)抗衰退,使球狀石墨保持長時間不變形
球化劑應用:
1、鑄鐵的球化劑、蠕化劑及孕育劑。稀土鎂硅鐵合金亦稱鎂合金球化劑,是一種良好的孕育劑,其機械強度大,脫氧、脫硫的效果較強;
2、煉鋼的添加劑:生產球化劑、蠕化劑、孕育劑使用的輕稀土鎂硅鐵合金,也用於在生產鋼、鐵中作添加劑、合金劑。用於精煉、脫氧、變性、中和低熔點有害雜質(Pb、砷等)以及固溶體合金化,形成新的金屬化合物等從而使鋼凈化;
總之,孕育劑主要是促進石墨化,減少白口傾向,改善石墨形態和分布狀況,增加共晶團數量,細化基體組織,球化劑則可促進球磨鑄鐵中石墨結晶成球形。
⑺ 生產球墨鑄鐵常用的球化劑和孕育劑是啥
球化劑是稀土鎂硅鐵鐵合金 ,孕育劑是硅鐵
⑻ 孕育劑簡稱是什麼
孕育劑是一種可促進石墨化,減少白口傾向,改善石墨形態和分布狀況,增加共晶團數量,細化基體組織,它在孕育處理後的短時間內(約5—8分鍾)有良好的效果。主要適用於各種情況的一般然件或後期瞬時孕育。
定義
孕育處理是指在凝固過程中,向液態金屬中添加少量其它物質,促進形核、抑制生長,達到細化晶粒的目的。 習慣上,向鑄鐵中加入添加劑稱為孕育處理;向有色合金中加入添加劑則稱變質處理。 從本質上說,孕育處理主要影響形核和促進晶粒游離;而變質處理則是改變晶體的生長機理(抑制長大),從而影響晶體形貌。
作用
灰鑄鐵的力學性能在很大程度上取決於其顯微組織。未經孕育處理的灰鑄鐵,顯微組織不穩定、力學性能低下、鑄件的薄壁處易出現白口。為保證鑄件品質的一致性,孕育處理是必不可少的。
鑄鐵孕育處理所用的孕育劑,加入量很少,對鑄鐵的化學成分影響甚小,對其顯微組織的影響卻很大,因而能改善灰鑄鐵的力學性能,對其物理性能也有明顯的影響。良好的孕育處理有以下作用:
1、消除或減輕白口傾向;
2、避免出現過冷組織;
3、減輕鑄鐵件的壁厚敏感性,使鑄件薄、厚截面處顯微組織的差別小,硬度差別也小;
4、有利於共晶團生核,使共晶團數增多;
5、使鑄鐵中石墨的形態主要是細小而且均勻分布的A型石墨,從而改善鑄鐵的力學性能。
孕育良好的鑄鐵流動性較好,鑄件的收縮減少、加工性能改善、殘留應力減少。
使用方法:
1、倒包孕育:將孕育劑加入包內,然後沖入鐵水,使其均勻熔化,即可澆注。
2、加入量為約為鐵液重量1.0-1.8% 。
⑼ 孕育劑的詳細分類
名稱 用途 特徵 使用方法以及包裝 ZFYCS
ZFSCCM 鑄鐵用球墨化孕育劑
(球墨鑄鐵用孕育劑) ☉添加量僅為Fe-Si系孕育劑的一半
☉對防止白口具有顯著的效果,ZFYCS最適合薄壁小件
☉機械強度大、有脫氧、脫硫的效果
☉和稀土類金屬相配合,孕育時間長效果良好
☉凹陷部分少,提高鑄件切削性 ☉鐵水出到20%時開始添加,出鐵水一半時隨後一半鐵水連續地進行添加可以起到很大的效果。
☉出鐵水前可根據試片白口的深度在爐內加入0.05%-0.10%的ZFSCCM
☉粒度3mm以下
☉包裝25Kg塑料編織袋 FS510 普通鑄鐵用以及
球墨鑄鐵用孕育劑 ☉防止白口效果顯著,持續時間長,比重較大易於溶解,無論是一次性的投入還是隨流添加,都可以得到較好的效果
☉渣的產生量少,氣孔少
☉脫氧效果強,改善鐵水的流動性
☉提高延伸率
☉如和Mg合金混合使用,對反應的穩定作用效果大 ☉細小粒度的可以在鐵水口採取瞬時孕育,粒度的可以在包內進行添加
☉標准添加量為0.2-0.5%,每增加1%的添加量,Si含量則會按0.5%程度殘留在鐵水中
☉粒度0.5-3mm 3-10mm
0.1-0.5mm(瞬時孕育用)
☉包裝25Kg塑料編織袋 SIHIGH 高級加硅脫氧孕育劑 ☉有強脫氧作用,可以獲得非金屬夾雜物很少的鐵水
☉渣的產生量少,可以延長爐壁的壽命
☉用於孕育使用 ☉在升溫後,出鐵水前15-20分鍾,直接可以把包裝好的該品投入到爐內
☉該品中含有73%以上的Si
☉在作為孕育劑使用時,添加0.2-0.4%效果較大
☉粒度2mm以下
☉包裝25Kg塑料編織袋 INOFSBA-A 普通鑄鐵
球墨鑄鐵用硬度改良復合孕育劑 ☉在普通鑄鐵或球墨鑄鐵上使用,最多添加到0.1%,對於防止鐵素體和增加硬度有顯著的效果
☉添加本品不會產生白口
☉易於溶解,不會發生偏析現象 ☉當鑄鐵的硬度不夠、鐵素體較多,按照原來的硬度穩定方法操作卻不能穩定時,使用本品
☉粒度0-10mm
☉包裝25Kg塑料編織袋 Si73Sr1.0
Si75Sr1.5 灰鐵薄壁和厚薄不均急
冷鑄件,尤其對要求不
能滲漏的鑄件 ☉防止白口效果顯著,持續時間長
☉不增加共晶團數,防止縮松等鑄造缺陷有顯著效果,這是其他孕育劑所不具備的
☉極低的鋁和鈣含量,易於熔解,可以明顯地減少由於渣以及縮孔原因造成的鑄造缺陷 ☉在鐵水包中注入1/4或1/5鐵水後添加最為有效
☉添加量為鐵水的0.2-0.4%
☉添加本品每1%,鐵水中Si上升0.7%
☉粒度0.1-0.5mm 0.25-1.0mm 0.8-4mm 2-7mm 3-10mm
☉包裝25Kg塑料編織袋 CBSALLOY 普通鑄鐵 球墨鑄鐵
蠕墨鑄鐵
廣泛使用的優質孕育劑 ☉對白口的防止效果很大,並且持續時間長
☉可以得到含氣量很少的鐵水
☉比原來一般的孕育劑易於溶解,渣以及氣孔的產生量少
☉在改善球墨形狀上具有和Ca-Si相同程度的效果
☉在球鐵上使用時,對於促進球墨的球化和鐵素體化有顯著的效果
☉用於隨流(瞬間)孕育的細小粒度本品,加入了一定量的助溶劑,有利於瞬間溶化 ☉添加方法可以採用和原來的Si系孕育劑一樣的方法,在向鐵水包沖入鐵水時進行添加效果更好
☉細小粒度的可以在澆注時進行孕育,粒度的可以在包內進行添加,這樣有很大的效果
☉添加量為鐵水的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
☉包裝25Kg塑料編織袋 ZFYK-60
-80 普通鑄鐵、球墨鑄鐵用型內孕育塊 ☉放置在型內
☉普通鑄鐵使用可以防止白口,改良組織,防止壁厚敏感度
☉在球墨鑄鐵上使用可以防止白口,增多石墨球數量以及對鑄態鐵素體化有很大效果
☉開箱快的時候,對鐵素體化也有很大效果 ☉在直澆到設置反應室
☉規格60±5g、80±5g、
100±5g等
☉在進行大鑄件處理時需要使用澆口杯 ZF-ALLOY
普通型
ZFSTR-ALLOY
強力型
CAINO-SUPER
超強型 強韌鑄鐵(FC300)和改善球墨形狀、強抗拉強度使用特殊孕育劑
薄壁球墨鑄鐵用白口防止劑 ☉可以穩定的進行處理(即使是在較低的溫度下,也可以穩定地進行處理)
☉和一般的Ca-Si以及其他的Ca系孕育劑相比較易於溶解並且渣的產生量少
☉由於強力的活性金屬作用,脫氧效果很大,能改善鐵水的流動性
☉對於薄壁球墨鑄鐵白口的防止具有顯著的效果
☉和Cu、Cr這樣的合金元素共存和低合金鑄鐵,有增強抗拉強度的效果。在Cu、Cr投入量比較多的地方,可以減少碳化物並且可以大幅度地改善碳化物的方向性
☉對機械加工性能和組織的緻密有效 ☉ZF-ALLOY(普通型)含Ca:9-11%;ZFSTR-ALLOY(強力型)含Ca:24-27%
CAINO-SUPER(超強型)含Ca:30-35%
☉向鐵水連續添加最為有效
☉如連續添加有困難,也可以等鐵水包的注入20-30%鐵水後隨鐵水加入
☉處理球墨鑄鐵時,在球化處理完畢轉包時添加,如不轉包則在鐵水表面添加並進行攪拌
☉如果是大量鐵水,可以分為幾次隨鐵水加入
☉粒度4mm以下
☉包裝25Kg塑料編織袋
⑽ 硅鋇孕育劑與75硅孕育劑有什麼不同
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