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球墨铸铁是工业上应用广泛的金属材料之一,球墨铸铁以其度、高塑韧性、良好的抗疲劳能力和铸造性能以及较低的生产成本而应用越来越广泛,并逐步替代铸钢件。孕育处理是球铁生产中不可缺少的一个环节,其目的在于增加石墨球的数量、提高其圆整度、细化石墨球、防止球化衰退、降低白口倾向、防止在共晶团间形成自由渗碳体等。 球墨铸铁在生产中普遍应用的孕育剂是75硅铁,但其孕育效果较差,为自由渗碳体,需要加入量较大,然而为了控制终硅量,则必须降低原铁水的含硅量,这就给回炉料的利用带来了一定难度。而孕育效果非常强的孕育剂,加入较少的量就能达到和普通孕育剂相同的孕育效果,而且增硅也少,这样就可以适当地提高原铁水的含硅量,进而提高了对回炉料的利用率,从而降低生产成本。
本论文通过反复试验研制出一种由Fe2O3、FeS、Bi2O3、CaSi四种物质组成的新型复合孕育剂,为了确定孕育剂中各种物质的佳成分配比,我们通过向牌号为QT500-7的球铁铁水中加入此种孕育剂进行了三因素三水平的正交试验。通过对正交试验结果进行极差分析确定出孕育剂中各成分的佳配比。然后继续探讨了这种新型孕育剂对球墨铸铁微观组织和力学性能的影响。 研究结果表明,新型复合孕育剂的主要成分组成为：Bi4-8%,03-5%, S1-2%, Si40-50%,余量为Ca,其加入量为铸件重量的0.1wt%,在向牌号为QT450-10的球铁铁水中加入此种新型孕育剂后球铁组织中的石墨球数明显增多,由264个/mmm2增加至325个/mm2,石墨球数的增多有助于铁素体含量的增加,另外球化级别也由添加前的4级提高到3级,从而使铸件达到较好的综合力学性能,尤其是伸长率得到了很大的提高,从添加前的14.35%提高到现在的18.15%,提高了3.8%。