球墨鑄鐵孕育處理中孕育塊使用的探討

1、球墨鑄鐵孕育處理中孕育塊使用的探討陳陣 熊六一（長城須崎鑄造股份有限公司，寧夏 銀川 750021）【摘要】本文對孕育塊的尺寸、孕育塊的固定方法、孕育塊的放置位置以及實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了全面的介紹與探討。實(shí)踐證明：孕育塊的有效使用提高了球墨鑄件的機(jī)械性能和石墨球數(shù)?！続bstract】The dimentions, dissolution process, fixed methods, location of the inoculant insert are described in this paper. It has been proved that the mechanical propert

2、ies and nodule count of graphite are increased by using the Inoculant insert.【關(guān)鍵詞】孕育塊;熔化時(shí)間；固定方法【Key words】 Inoculant insert; Dissolution time; Fixed methods 對于球墨鑄鐵，良好的孕育可以提高鑄件的機(jī)械性能，增加石墨球數(shù)。要實(shí)現(xiàn)好的孕育處理不僅要涉及到孕育劑的種類，也和孕育方式密切相關(guān)。近年來，孕育塊孕育處理以其比起其它的孕育處理不僅孕育衰退小，而且孕育更加均勻等方面的優(yōu)點(diǎn)，正在得到推廣使用。 1 孕育塊參數(shù)及使用1.1孕育塊形狀與尺寸孕育塊

3、的尺寸根據(jù)不同的重量和形狀而變化，通常的形狀又兩種，一種是縱剖面為梯形；另一種是圓柱形（見圖1）。而以縱剖面為梯形的最為常見。不同的形狀沒有實(shí)質(zhì)的區(qū)別，只是在制作孕育塊的過程中使用的模型不同而已。孕育塊是用熔化好的孕育塊鐵水，澆入預(yù)制好的模型中凝固成型，和澆注鑄件很相似。孕育塊的尺寸和孕育塊的重量是一致的，越重的孕育塊，尺寸越大。表1是Elkem公司生產(chǎn)的典型孕育塊的尺寸。表1 孕育塊的尺寸Tab.2 Dementions of inoculant insert孕育塊LW1HL2W22Kg1647476134425Kg2221001101725210Kg2661301322208020Kg31

4、21701662601161.2孕育塊的固定方法因?yàn)樵杏龎K的密度遠(yuǎn)小于鐵水密度，如果孕育塊在型內(nèi)或水口盆中不加以固定，則肯定會浮在鐵水表面，影響孕育塊的熔解，損害孕育塊對鐵水的孕育效果。孕育塊的固定方式多種多樣，下面以剖面為梯形的孕育塊為例來說明孕育塊的固定。如圖2的A圖所示，孕育塊放置在水口盆中，在與孕育塊接觸的1處和2處用與孕育塊底部形狀相配合的耐火磚鑲嵌在水口盆中，這樣就可以起到固定孕育塊的作用了。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是固定容易，簡便。缺點(diǎn)是鐵水與孕育塊接觸的表面積相對減小，孕育塊的熔解時(shí)間加長。如圖2的B圖所示，孕育塊倒置在水口盆中，在與孕育塊接觸的1處和2處同樣是耐火磚，不同于A圖的是，用

5、兩根固定銷用力插入孕育塊與耐火磚接觸部位，通過加強(qiáng)孕育塊與耐火磚力的作用加以固定孕育塊。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是孕育塊與鐵水的接觸面積相對大，孕育塊熔解快。缺點(diǎn)是固定麻煩，有時(shí)固定的效果不佳。以上兩種方法都需要在水口盆中首先制作一個(gè)或多個(gè)凹坑，然后用耐火涂料涂刷。如圖2的C圖所示，在孕育塊上打一個(gè)孔，然后用一根長銷釘把孕育塊固定在水口盆的底部。這種方法克服了上述兩種方法在操作上的缺點(diǎn)，但需要在孕育塊上設(shè)置一個(gè)孔，不過這個(gè)問題也很好解決。型內(nèi)孕育塊的固定方法和水口盆中孕育塊的固定方法相似。固定孕育塊也要注意孕育塊的固定位置。1.3 孕育塊的孕育方式水口盆孕育塊如圖3所示，水口盆孕育塊對鐵水進(jìn)行孕育更適用

6、于中型和大型鑄件。Elkem資料表明，當(dāng)使用孕育塊進(jìn)行水口孕育時(shí)，水口盆的容量至少是總的鐵水量的20，而且水口盆要保持充滿狀態(tài)，避免紊流和鐵水飛濺【1】。水口盆中孕育塊的數(shù)量根據(jù)所需的孕育量確定。水口盆中孕育塊要避免與進(jìn)流口的距離太近，以免鐵水進(jìn)入直澆道時(shí)造成大的紊流傾向.型內(nèi)孕育塊如圖4所示，在澆注系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)放置孕育塊的空間（反應(yīng)腔）。Elkem資料表明，反應(yīng)腔一般設(shè)置在直澆道下面。橫澆道應(yīng)該設(shè)計(jì)為梯形，內(nèi)澆道應(yīng)該設(shè)計(jì)為矩形。這與一般的澆注系統(tǒng)的形狀相似。使用孕育塊型內(nèi)孕育還要注意反應(yīng)室和內(nèi)澆道要有一定的距離，反應(yīng)腔的空間和孕育塊的尺寸相匹配。孕育塊型內(nèi)孕育適合于中型和小型鑄件。2 孕育

7、塊的實(shí)際應(yīng)用在孕育塊的實(shí)際應(yīng)用中，采用在直澆道窩放置孕育塊，通過分析澆注附鑄試塊的機(jī)械性能和石墨球數(shù)，評價(jià)采用孕育塊孕育處理的實(shí)際效果。孕育塊放置在直澆道窩內(nèi)，用球鐵鐵水澆注，檢測其試塊的機(jī)械性能和石墨球數(shù)（見表2）表3 性能與石墨球數(shù)（孕育塊在型內(nèi)）Tab.3 properties and nodule count of graphite試樣號抗拉強(qiáng)度N/mm2370延伸率12石墨球數(shù)低溫沖擊（-20）平均值10 單個(gè)值7139026120131411142400269011.310121233902812011.312121044002611014171213538029.512012.31313113 總結(jié)通過對孕育塊在實(shí)踐生產(chǎn)中的應(yīng)用，得出如下結(jié)論：（1）孕育塊的溶解性掌握是使用孕育塊孕育處理的一個(gè)重要而難點(diǎn)問題，要根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境具體測定。（2）孕育塊不論在水口內(nèi)還