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75硅铁孕育剂工艺因素对型内孕育影响研究(2)

时间:2019-09-24 20:33来源:毕业论文
铸铁的凝固是个复杂的过程, 简单说, 这期间发生着二件主要的事, 即成核与长大。成核期间, 原子朝某一点扩散, 成为成核中心。随温度下降, 原子活动慢慢


铸铁的凝固是个复杂的过程, 简单说, 这期间发生着二件主要的事, 即成核与长大。成核期间, 原子朝某一点扩散, 成为成核中心。随温度下降, 原子活动慢慢下来, 并开始自组成晶格, 晶格长大渐渐随铸模的形状而凝固。凝固期间, 石墨晶核在液态金属中是领先项,碳原子通过液态或固态的金属扩散,以积聚在生长石墨的表面。孕育剂的加人, 正是帮助建立外来晶核, 使碳原子有所依附, 在液态势金属中, 促进形成所需的石墨结构, 其结果是更多的石墨晶核产生, 使铸件晶粒细化, 更具致密性。
孕育对消除凝固期间的过冷也有积极影响。我们知道如果金属温度和冷却速度都是充分的, 并有适当的成核与条状石墨成长的时间, 这是一种理想的平衡状态。如果这种平衡不存在, 过冷就会发生, 这种现象是铁液连续冷却,凝固点而不凝固时发生的。因为固溶体外的液相铁和过量的碳需要一些停留点, 当碳原子没有足够的时间到达所地点, 不能同其他碳原子结合,就会和相邻的三个铁原子结合起来, 产生Fe3C , 也称碳化铁, 在切削加工时, 它们被称作硬点。白口等。孕育剂的加人, 创造了更多的位置供成核, 原子游离距离大大缩短, 建立了凝固平衡, 抵消了过冷影响。
但是, 不注意孕育剂使用的方式, 就会产生孕育作用的衰退。孕育衰退可在孕育剂加人后几分钟后出现。当孕育剂加人高温铁水中时过长, 这些外来晶核充分熔化, 那么成核作用就被破坏, 结果导致铸铁成份不能达到预期配比, 机械性能恶化, 孕育衰退的速度取决于孕育剂的成份和铁的成份以及温度, 所以我们应充分注意孕育衰退的作用, 使孕育剂的加人尽可能接近终铸期。
1.3 孕育处理技术
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要环节, 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 。广泛采用的孕育处理方法主要有:包内孕育、瞬时孕育、型内孕育。
1.3.1 包内孕育
包内孕育是将孕育剂放置在铁水包的底部,铁液流入包内时将孕育剂冲熔、混合,以实现对铁水的孕育;或者将孕育剂加在铁水流上,随同铁液流入包内,这一操作可以是在出铁时进行,也可以是在铁水从大包转入浇注包的过程中进行。这种方法简便易行,在生产上广为应用。这种方法的缺点是孕育处理至铁水凝固的时间长,孕育衰退发生,对于一次处理铁水量大,需要较长的时间浇注的生产情况,由于孕育衰退导致后浇注的铸件孕育不足。此外, 这种方法的孕育剂用量大。
1.3.2 瞬时孕育
瞬时孕育也称之后孕育,它是指在金属液浇入铸型时或在浇注系统内进行的孕育,这使孕育处理至铁水凝固的时间达到最短的程度,从而极大地减小了孕育衰退的发生,并减少孕育剂的加入量。已发展的多种瞬时孕育方法有浇口杯孕育、硅铁棒孕育、浮硅孕育、随流孕育、型内孕育和孕育丝孕育等。各种方法都有其特点,适于流水生产线上应用的方法主要有随流孕育、型内孕育和孕育丝孕育等三种方法, 每一种方法还可细分。
1.3.3 型内孕育
型内孕育是把孕育剂放置在浇注系统内,如图1.1所示。当铁液流经浇注系统时,高温铁水与孕育剂接触,使孕育剂熔解而进入铁液,从而使铁液获得孕育。孕育剂可以制成块或片放置在直浇道底部,如图1.3所示,过滤网之上或两片过滤网之间,也可以将颗粒状孕育剂放置在反应室内。根据这一技术还发展了将孕育块放置在浇口杯中孕育的方法。
 型内孕育具有孕育作用强、孕育剂用量少、孕育衰退能减小到最小的程度等优点,因而受到铸造工作者的重视,在一些质量要求高的铸铁件生产中得到应用。型内孕育始于20世纪60年代,最初是将细小粒状的硅铁孕育剂直接放在浇口杯、直浇道底下或横浇道内,以补偿一次孕育的衰退,但这种做法易于把未熔的孕育剂冲入型内,引起夹杂或孕育不均匀,这些问题使得孕育块得到发展。将孕育剂制成一定形状和质量的孕育块,将其插置在直浇口下或横浇道反应室内,浇注时高温铁液流经孕育块使孕育块不断熔解进入铁液,使铁液得到孕育。采用这种孕育方法使得铁水从孕育至凝固的时间最短,从而最大限度地减小了孕育衰退,获得最佳的孕育效果,孕育剂用量亦小。 75硅铁孕育剂工艺因素对型内孕育影响研究(2):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_39744.html
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