灰铸铁型内孕育研究及应用

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1、铸造技术FOUNDRYTECHNOLOGY1999年第2期No.21999灰铸铁型内孕育研究及应用李军徳，张俊祥摘要：研究了型内孕育对灰铸铁力学性能的影响。结果表明，型内孕育能明显改善灰铸铁凝固条件，并有利于提高力学性能和改善薄壁件加工性能。关键词：灰铸铁;型内孕育；薄壁铸件文献标识码：A文章编号：1000-8365(1999)02-0009-02StudyandPracticeonGrayIronIn・moldInoculationLIJun-de,ZHANGJun-xiang(ChineseFirstTractorStock

2、LimitedCorporation,Luoyang471004,China)Abstract:Theeffectsofin-moldinoculationonthepropertiesofgrayironhasbeenstudied.Resultsshowthatin-moldinoculationcanrelativelychangethesolidifieingconditionsofgrayiron.Andsoastoimprovethestrengthandmachanabilityofthinwallcastings

3、.Keywords:Grayiron;In-moldinoculation;Thinwallcasting孕育处理技术在铸铁生产中的重要性早已被人们所认识，它已经成为生产优质铸铁件的重耍环节，也是生产薄壁、复杂、高强度铸铁及改善铸件加工性能的有效措施。孕育剂的作用具有时效性，即孕育效果随着时间的延氏而减弱，因此孕育剂加入铁液的时间越接近铁液凝固的时间，其效果就越好。通常在出铁液吋加入孕育剂的方法具有一定的缺陷，而型内孕育的最大优点是将孕育剂直接放入铸型内，可以最大限度地提高孕育效果。一拖公司第一铸铁厂使用12t/h直筒冷风冲天炉

4、熔炼，无前炉和保温电炉，铁液化学成分波动较大。造型由流水线方式生产，铸件品种多，差别大，同一包铁液浇注HT200和HT1502种牌号铸件，造成低牌号薄壁铸件硕度偏高，局部存在白口组织，铸件加工困难。采用包内孕育工艺不能解决问题，只能进行退火处理，增加了生产成木和周期。通过研究，采用型内孕育工艺较好地解决了这一难题。1型内孕育块研制1.1化学成分的确定使用FcSi75作为孕育剂的主要成分，因其熔点较高(约1350°C),而铁液浇注温度低于出炉时温度，因此必须采取措施来降低孕冇块的熔点。试验证明，加入适量的猛(Mn)可降低硅铁的熔点

5、，选定镒的加入量为5%〜8%,孕育块化学成分控制，如表1。表1孕育块化学成分Tab.1Thecompositionofinoculantblocks%SiMnFe60〜705〜8其余1.2孕育块生产按铁液质量的0.3%确定孕育块质量，制造专用模具，用模具制造出油砂型并烘干，浇注成圆锥台形状，使用30kg屮频感应电炉熔炼。1.3孕育块熔化特性测试采用进口QUTK-LABII型热分析仪测定了不同质量分数Mn对孕育块熔点的影响，见表2。表2Mn对孕育块熔点的影响Tab.2TheinfluenceofMnonthemeltingpoin

6、tofinoculantblocksMn/%液相线温度/°c固相线温度/°c不加Mn132511903129011885126111796125811617127911781012611167从表2看出，由于加入Mn能降低液相线温度，从而降低孕育剂熔点。2实验室试验2.1试验方法用150kg中频感应电炉熔炼铁液，浇注Y型试块测定力学性能，浇注阶梯试块测定不同厚度的孕育效果，浇注三角试片观察口II情况。4个Y型试块放在一个砂型内，2个阶梯试块和2个三角试片放在一个砂型内。使用潮模，阶梯试块及三角试片的形状和尺寸，如图1和图2所示。

7、图1阶梯试块Fig.1Stepblock图2三角试片Eig.2Wdegesample对每组不同成分的铁液采用浇注包内孕育和型内孕育方法分别浇注Y型试块、阶梯试块和三角试片，进行对比试验。拉伸试样在Y型试块下部截取，三角试片打断后测量白口宽度，阶梯试块沿中心线剖开，检验不同厚度截面上的硬度及金相组织。孕育块放在铸型直浇道下，浇注温度控制在1340〜1380°C。2.2试验结果(1)化学成分按实际生产工艺范围控制铁液成分，结果见表3。表3试验铁液化学成分Tab.3Thecompositionofliquidirontested%分组

8、CSiMnSP13.051.950.770.050.0623.202.050.750.060.0733.402.250.700.060.06(2)抗拉强度拉伸试样根据国家标准加工，测试结果，见表4。表4不同分组抗拉强度Tab.4Thetensilestrengt