球墨铸铁的孕育理论
随着球铁生产技术的不断发展,人们在实践中对孕育作用泊认识也逐步深入。过去,人们只看到球铁孕育处理的石甩化用,以后才渐渐注意到随着孕育效果的改善.石兔球径变小,蜜量增多,球形更趋完整:明显提高球铁的机械性能。孕育衰退一现象说明,即便铁水中残留有足够的球化元素,但由于孕育们一用消失,石墨仍然可能呈现团片状,甚至厚片状二事实表明,写育处理绝非只起到石墨化作用,而是提高球铁质量的重要乎段。育理论是迭拓孕育翩一茜洪象宵外佃丫分组言肠宫挤田防扣目
一、处班的实炭
向液态金属中加入一种物质,以促进外来晶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荆. 从第二节得知,能成为外来晶核的孕育荆应满足一定的条件.向球化处理后的铁水加入适母的孕育剂,在高温下立印熔化,并均匀分布在铁水中.孕育元紊(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,与硫形成硫化物和硫氧化物.它们与石墨晶体有共格关系,能成为石墨结晶的外
来晶核。石墨便以它们为靠背形核长大,所以石墨球增多而且变细小。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,从能量的角度也容易促使生成大量的石墨核心.应该指出,虽然作为石墨结晶靠背的是各类高熔点的碳化物.氮化物.硫氧化物,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.如直接加入高熔点的化合物,往往达不到预期的效果.
孕育过程的另一作用是激发自生晶核的产生。当含硅的孕育荆加入铁水中,在铁水中形成大最微小的富硅区,加大了溶液的浓度起伏.硅铁熔解造成局部橄区的温度下降,形成温度起伏;由于这些微小区域内过共晶度很大,温度义较低,碳迅速析出,就地形成自生晶核。原子的热运动又使富4原子集团四处游移,所到之处都可以产生排w作用而析出石m晶核,这攀R.孕育赶程激发自生晶核产生的原理.并非孕育过程中形成的所有晶核都能长成.右墨,只有那些大于.资界尺寸的石墨晶核在铁水甲才是稳定的.右墨盛界晶核尺寸与铁水a度有关.a度越高,过冷度越小,临界晶核尺寸也越,大.小和病界尺寸的晶核会重新熔入铁水而消失.所以,孕育温度越高,熔解的晶核也越多,孕育效果就越差.孕育处理温度与石墨球数的关系。当处理温度从1499C降到1204C时石墨球从少量(<10个/mm)增加到120个/mm.