表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號及化學(xué)成分(摘自GB/T8263-1999)

表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學(xué)性能及應(yīng)用舉例(摘自GB/T8263-1999)

注：

1.牌號中的"DT"和" GT"，分別為“低碳”和“高碳”的拼音字母的首位字母，表示含碳全的高低。

2.鑄鐵的熱處理規(guī)范和金相組織，參見GB/T8263-1999。

3.鑄件在清理鑄件或處理鑄件缺陷過程中，不能采用火焰切割、電弧切割、電焊切割和補焊。

近年來，孕育處理工藝發(fā)展很快，有多種有效的孕育方法。對于生產(chǎn)灰鑄鐵件，選用合適的孕育處理方法非常重要，往往是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。每一種孕育處理方法都有其優(yōu)點，同時也有一定的局限，迄今還沒有一種能適應(yīng)各種生產(chǎn)條件的處理方法。鑄造企業(yè)都應(yīng)該根據(jù)自己的具體條件，通過試驗，選定最適合企業(yè)特點的方法。處理方法一經(jīng)確定，就應(yīng)嚴(yán)格控制工藝過程，以鑄件質(zhì)量穩(wěn)定。廣泛采用的孕育處理方法主要有：出鐵時孕育、澆注時孕育、型內(nèi)孕育和孕育前的預(yù)處理

      1、出鐵時孕育

      出鐵時孕育也稱為澆包孕育（LadleInoculation），是在鐵液自熔爐或保溫爐流向澆包時進行的孕育處理。這種處理方法既簡單又方便，目前是應(yīng)用最廣的工藝，但采用時必須留意遵從作業(yè)要點。不可在澆注前將孕育劑加在空澆包的底部。這樣操縱，會有部分孕育劑在與鐵液作用前被氧化，而且孕育劑易于裹進爐渣，導(dǎo)致其利用率降低。在出鐵后、自澆包中鐵液量約為出鐵量的1/4時起開始孕育處理，通過定量漏斗將粒狀孕育劑均勻而分散地撒向液流，到澆包中鐵液量約為出鐵量的4/5時處理結(jié)束。這種作業(yè)方法，可利用液流的攪拌作用使孕育劑完全溶于高溫鐵液，進步其利用率。采用喂線法進行孕育處理效果更為穩(wěn)定，但目前用于出鐵時孕育的還比較少。

      孕育劑的粒度因處理的鐵液量而略有不同：鐵液量不到500kg時，粒度宜為2～5mm；鐵液量在500kg時，粒度宜為5～8mm。加進量一般為處理鐵液量的0.2～0.4％，可視孕育劑的品種和鑄件壁厚調(diào)整，并通過試驗確定。加進量過多，不僅無益，還會因不能完全溶于鐵液而產(chǎn)生一些負面作用，如澆包積渣、鑄件產(chǎn)生夾渣缺陷、堵塞澆注系統(tǒng)中的過濾器件以及因鐵液過孕育而造成鑄件缺陷等。孕育劑粒度太大，也會因不能完全溶于鐵液而影響孕育效果，并造成鑄造缺陷。

      出鐵時用75硅鐵進行孕育處理，孕育效果會很快地隨時間的推移而衰退，孕育后5～7min，作用的衰退可在50％以上，大約經(jīng)15min后，孕育作用將大部或全部消失。為確保鑄件質(zhì)量，通常都要在孕育后10min內(nèi)澆注完畢，在鐵液自澆包注進鑄型時進行再次孕育。

      2、澆注時孕育

      澆注時孕育也稱為后孕育（PostInoculation）或瞬時孕育，是在鐵液自澆包注進鑄型時進行的孕育處理?？蓪⒓毩Ｔ杏齽┘舆M液流，也可用喂線法孕育。

      2.1 細粒孕育劑孕育

      澆注時孕育不存在孕育衰退的題目，一般都用75硅鐵作孕育劑，有特殊要求時也可用含其他合金元素的孕育劑。為使孕育劑能迅速溶于鐵液并能均勻地分布于鐵液中，應(yīng)采用細粒，一般為0.3～0.7mm。加進量大致為鐵液的0.15～0.2％。

      采用傾轉(zhuǎn)式澆包人工澆注時，比較簡便辦法是采用懸掛在包嘴上的定量漏斗，澆注時開啟下料口，孕育劑由重力作用落進液流。對于生產(chǎn)線上位置固定的傾轉(zhuǎn)包，則以采用帶料斗的微型螺旋給料器為好。

      生產(chǎn)線上由保溫爐經(jīng)虹吸式澆嘴澆注的條件下，國外多采用干燥空氣吹送方式。開始澆注時，由傳感器控制開啟氣閥，將孕育劑加進液流中。

      采用這種加料方式的缺點是：難免有些粉狀孕育劑被空氣吹散，不能進進液流。采用機械給料方式，也有輕易堵塞而影響正確定量的題目。

      2.2 喂線孕育

      喂線孕育也是一種常用的方法，所用的包芯線直徑一般在5～10mm之間，線芯材料為75硅鐵。孕育劑加進量約在0.05～0.1％之間。

      用保溫爐經(jīng)虹吸式澆嘴澆注的條件下，在澆嘴的塞桿四周喂進包芯線，如圖2所示。喂線裝置由計算機控制，在提起塞桿進行澆注的同時喂進包芯線，澆注完畢放下塞桿時停止喂線。

      3、型內(nèi)孕育

      型內(nèi)孕育是將孕育劑直接安放在澆注系統(tǒng)內(nèi)，使其在澆注過程中與鐵液作用，孕育劑溶進鐵液的速率是工藝方案設(shè)計時應(yīng)予以考慮的重點。所用的孕育劑可以是細粒狀料、由粉料加粘結(jié)劑制成的塊料或預(yù)制塊。按照鑄件的工藝特點，孕育劑可安放在澆口盆內(nèi)、澆注系統(tǒng)內(nèi)或特制的過濾器件中。

      3.1 澆口盆內(nèi)孕育

      澆口盆內(nèi)孕育可以有兩種方式，一種是將塊狀孕育劑固定于澆口盆底部，澆注時逐漸溶進鐵液。澆注的鐵液量較大時，可采用塞桿，這就更有利于孕育劑溶進鐵液并均勻分布于鐵液中。另一種是將塊狀孕育劑放在澆口盆內(nèi)，澆注時浮在鐵液上，也可說是浮硅孕育，只不過不在澆包中孕育。采用此種方式時，應(yīng)孕育塊部分溶進鐵液后尺寸仍大于直澆口的直徑。無論采用何種方式，澆口盆內(nèi)都應(yīng)有擋渣板。

      3.2 澆注系統(tǒng)內(nèi)孕育

      可將塊狀孕育劑固定在直澆口下的澆口窩內(nèi)。采用此種方式時，一定要用預(yù)制成塊狀的孕育劑，澆注過程中逐漸溶進鐵液，實現(xiàn)有效的孕育。

      也可將孕育劑安放在橫澆道中專設(shè)的孕育槽內(nèi)。采用此種方式時，可用粒度為0.3～0.7mm的孕育劑，用量一般為鑄型中鐵液量的0.05～0.1％。澆注時，鐵液從孕育劑的上方流過。為避免孕育劑顆粒進進鑄件，鐵液流經(jīng)孕育槽后必須通過有效的過濾片。

      3.3 通過過濾片時孕育

      這是一種比較新的型內(nèi)孕育方法，將孕育劑安放在特制的濾片內(nèi)，澆注時鐵液流經(jīng)濾片得到孕育處理，同時又可以防止殘渣進進鑄件型腔。

      采用發(fā)泡陶瓷濾片時，在兩濾片間的空腔內(nèi)裝細粒孕育劑。如采用通孔陶瓷濾片，則將預(yù)制成片狀的孕育塊置于兩濾片間的空腔內(nèi)。

      4、孕育前的預(yù)處理

      一些重要的薄壁灰鑄鐵件，如內(nèi)燃機的缸體、缸蓋等，需求量不斷增長，冶金要求也日益進步，因而，灰鑄鐵孕育前的預(yù)處理逐漸受到了廣泛的關(guān)注。

      生產(chǎn)薄壁灰鑄鐵件時，在孕育處理前進行預(yù)處理，不僅可避免組織中出現(xiàn)碳化物，而且可使過冷石墨（B型、D型和E型）減至最少。

      研究結(jié)果表明，的預(yù)處理劑是結(jié)晶態(tài)的碳質(zhì)材料，灰鑄鐵宜用85～90％的冶金碳化硅，也可用晶態(tài)石墨。加進量一般為0.75～1.0％，應(yīng)用時需通過試驗求得用量。預(yù)處理劑加進鐵液后，需要一定的時間使其溶于鐵液，而且需要攪拌，所以，是在出鐵前加進感應(yīng)電爐進行處理。也有報道說，加進澆包中處理，只要操縱得當(dāng)，也可得到很好的效果。