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    球墨铸铁的孕育理论(一)

    时间:2011-08-26  来源:本站  作者:小路

    球墨铸铁的孕育理论(一)

     随着球铁生产技术的不断发展,人们在实践中对孕育作用的认识也逐步深入。过去只看到球铁孕育处理的石墨化作用,以后悦逐渐注意到随着孕育效果的改善,石:球径变小,数最增多,球形更趋阔整,明显提高球铁的机械性能。孕育衰退这一现象说明,即使铁水中残留有足够的球化元素,但由于孕育作用消失,石墨仍有可能出现团片状,甚至厚片状。事实表明,孕育处理绝非只尼起到石a化作用,而是提高球铁质量b重要手段。
      一、孕育处理的实质
          向液态金属中加人一种物质以促进外来品核的形成或激发自生晶核的产生,使晶核数目大为增加的过程称为孕育。这种工艺 叫孕育处理,所选用的外加物质叫孕育剂。
          如前所述,能成为外来品核的孕育剂应满足一定的条件。向球化处理后的铁水中加人适i的孕育剂,在高温下立即熔化,井 均匀分布在铁水中。孕育元素(如Ca, Ba, Sr, Y, La. Ce等)
      与铁水中的碳形成极细小的离子碳化物,这些碳化物与石墨晶体 有共格关系,能成为石墨结晶的外来品核。石墨便以高度弥敬的碳化物为靠背形核长大.所以石盖球增多而且变细小。根据结晶 学原理,当液态金属中存在高熔点外来晶核时,临界晶核形成功可以大大减小,致使在较小的能量起伏下就能够形成母液晶核,
      从能I的角度也容易促使生成大量的石墨核心。
      应该指出,虽然作为石墨结品靠背的是齐类高熔点的碳化物、氮化物、硫氧化合物,但要求这些化合物是在孕育处理过程中产生,这样才得到极细小的核心。如直接加人高熔点的化合物,往往达不到预期的效果。
        孕育过程的另一作用是激发自生品核的产生,当含硅的孕育剂加入铁水后,在铁水中形成大Ai微小的畜硅区,加大了溶液的浓度起伏。硅铁熔解造成局部微区的温度下降,形成温度起伏。由于这些微小区城内过共晶度很大,温度又较低,碳迅速析出,“能地形成自生晶核,原子的热运动又使富硅原子集团四处游移,所
    到之处都可以产生排碳作用而析出石虽晶核,这就是孕育过程橄发自生晶核产生的原理。,
        并非孕育过程巾形成的所有晶核都能长成球墨,只有那些大千临界尺寸的石墨晶核在铁水中才是祖定的。球蚤临界晶该尺寸与铁水温度有关。温度越高,过冷度越小,临界晶核尺寸·也越大。小于临界晶核尺寸的晶核会重新溶入铁水而消失,所以孕育
    温摩越高,溶解的晶核也越多,孕育效果就越差。.图4-2g}孕`处理温度与石墨球数的关系。当孕育处理温度从1490t降’到1204℃时,石墨球从少量(<10个/mm=)增加到120个/mm2
     



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