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    球墨鑄鐵孕育處理中孕育塊的使用


    對于球墨鑄鐵,良好的孕育可以提高鑄件的機械性能,增加石墨球數。要實現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。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點,正在得到推廣使用。 
    1  孕育塊參數及使用 1.1孕育塊形狀與尺寸    孕育塊的尺寸根據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。不同的形狀沒有實質的區別,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公司生產的典型孕育塊的尺寸。

    表1 孕育塊的尺寸 1.2孕育塊的固定方法    因為孕育塊的密度遠小于鐵水密度,如果孕育塊在型內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。此種方法的優點是固定容易,簡便。缺點是鐵水與孕育塊接觸的表面積相對減小,孕育塊的熔解時間加長。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,用兩根固定銷用力插入孕育塊與耐火磚接觸部位,通過加強孕育塊與耐火磚力的作用加以固定孕育塊。這種方法的優點是孕育塊與鐵水的接觸面積相對大,孕育塊熔解快。缺點是固定麻煩,有時固定的效果不佳。以上兩種方法都需要在水口盆中首先制作一個或多個凹坑,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,但需要在孕育塊上設置一個孔,不過這個問題也很好解決。

    型內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行孕育更適用于中型和大型鑄件。Elkem資料表明,當使用孕育塊進行水口孕育時,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,避免紊流和鐵水飛濺【1】。水口盆中孕育塊的數量根據所需的孕育量確定。水口盆中孕育塊要避免與進流口的距離太近,以免鐵水進入直澆道時造成大的紊流傾向.型內孕育塊如圖4所示,在澆注系統中設置一個放置孕育塊的空間(反應腔)。Elkem資料表明,反應腔一般設置在直澆道下面。橫澆道應該設計為梯形,內澆道應該設計為矩形。這與一般的澆注系統的形狀相似。使用孕育塊型內孕育還要注意反應室和內澆道要有一定的距離,反應腔的空間和孕育塊的尺寸相匹配。孕育塊型內孕育適合于中型和小型鑄件。

    2  孕育塊的實際應用     在孕育塊的實際應用中,采用在直澆道窩放置孕育塊,通過分析澆注附鑄試塊的機械性能和石墨球數,評價采用孕育塊孕育處理的實際效果。孕育塊放置在直澆道窩內,用球鐵鐵水澆注,檢測其試塊的機械性能和石墨球數(見表2) 表3 性能與石墨球數(孕育塊在型內)

    3 總結     通過對孕育塊在實踐生產中的應用,得出如下結論: (1)孕育塊的溶解性掌握是使用孕育塊孕育處理的一個重要而難點問題,要根據具體的應用環境具體測定。(2)孕育塊不論在水口內還是在型內,有沖入鑄件而沒有完全熔化的可能性,所以一定要注意孕育塊的固定。(3)采用型內孕育塊孕育可以有效提高球墨鑄件的機械性能和石墨球數。

     


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