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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
2、主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色。它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
3、状）与短片状石墨混合均匀分布短小片状枝晶间石墨呈有方向分布石墨长度的分级级别1234名称石长100石长75石长38石长18放大100倍时石墨长度mm＞100＞50~100＞25~50＞12~25级别5678名称石长9石长4.5石长2.5石长1.5放大100倍时石墨长度mm＞6~12＞3~6＞1.5~3≤1.5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
4、、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，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
5、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
6、定的高品质铸件产品。孕育剂系列及其特点、适用范围序号类别名称代号主要成分（%）性能特点适用范围1普通硅铁FeSi75Si72~80,Al1.5~2.0,Ca1.0,Fe其余石墨化，孕育速效一般铸件或后期、瞬时孕育2长效钡硅铁BaSiFeSi60~68,Ba4~6Ca0.8~2.2,Al1~2,Fe其余抗衰退，强石墨化，断面均匀性好厚大件，壁厚不均，凝固时间长3强石墨化锶硅铁SrSiFeSi73~78,Sr0.6~1.2,Ca≤0.1,Al≤0.5,Fe其余强石墨化；不明显增加共晶团，减少缩松倾向，易熔，形渣少薄壁极冷件复杂薄壁耐压件4强石墨化碳硅钙
7、TG-1Si33~40,C27~37,Ca5~8.1,Al≤1,Fe其余强石墨化，断面均匀性好，要求较高的孕育温度壁厚不均匀件，薄壁极冷件序号类别名称代号主要成分（%）性能特点适用范围5稀土复合稀土钙钡硅铁RECaBaRE3~5,Ca1~3,Ba1.5~4,Al≤3,Si46~54,Fe其余中等石墨化，高碳当量仍有较好孕育效果，改善强度、硬度和断面均匀性薄壁复杂或壁厚不均匀中等强度的铸件6稀土复合稀土铬锰硅铁RECrMnSi35~40,RE6~8Ba4~6，Ca5~6,Mn6,Cr15,Al3~4中等石墨化，改善强度、硬度、耐磨性壁厚不均匀的复杂件
8、，耐磨和中等强度的铸件7稳定化氮系复合孕育剂DWFSi25~50,Cr30,N2,Zr1,Ca1~10,Fe其余石墨化能力
