球墨铸铁孕育处理中孕育块使用的探讨

1、球墨铸铁孕育处理中孕育块使用的探讨陈阵 熊六一（长城须崎铸造股份有限公司，宁夏 银川 750021）【摘要】本文对孕育块的尺寸、孕育块的固定方法、孕育块的放置位置以及实际应用进行了全面的介绍与探讨。实践证明：孕育块的有效使用提高了球墨铸件的机械性能和石墨球数。【Abstract】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.【关键词】孕育块;熔化时间；固定方法【Key words】 Inoculant insert; Dissolution time; Fixed methods 对于球墨铸铁，良好的孕育可以提高铸件的机械性能，增加石墨球数。要实现好的孕育处理不仅要涉及到孕育剂的种类，也和孕育方式密切相关。近年来，孕育块孕育处理以其比起其它的孕育处理不仅孕育衰退小，而且孕育更加均匀等方面的优点，正在得到推广使用。 1 孕育块参数及使用1.1孕育块形状与尺寸孕育块

3、的尺寸根据不同的重量和形状而变化，通常的形状又两种，一种是纵剖面为梯形；另一种是圆柱形（见图1）。而以纵剖面为梯形的最为常见。不同的形状没有实质的区别，只是在制作孕育块的过程中使用的模型不同而已。孕育块是用熔化好的孕育块铁水，浇入预制好的模型中凝固成型，和浇注铸件很相似。孕育块的尺寸和孕育块的重量是一致的，越重的孕育块，尺寸越大。表1是Elkem公司生产的典型孕育块的尺寸。表1 孕育块的尺寸Tab.2 Dementions of inoculant insert孕育块LW1HL2W22Kg1647476134425Kg2221001101725210Kg2661301322208020Kg31

4、21701662601161.2孕育块的固定方法因为孕育块的密度远小于铁水密度，如果孕育块在型内或水口盆中不加以固定，则肯定会浮在铁水表面，影响孕育块的熔解，损害孕育块对铁水的孕育效果。孕育块的固定方式多种多样，下面以剖面为梯形的孕育块为例来说明孕育块的固定。如图2的A图所示，孕育块放置在水口盆中，在与孕育块接触的1处和2处用与孕育块底部形状相配合的耐火砖镶嵌在水口盆中，这样就可以起到固定孕育块的作用了。此种方法的优点是固定容易，简便。缺点是铁水与孕育块接触的表面积相对减小，孕育块的熔解时间加长。如图2的B图所示，孕育块倒置在水口盆中，在与孕育块接触的1处和2处同样是耐火砖，不同于A图的是，用

5、两根固定销用力插入孕育块与耐火砖接触部位，通过加强孕育块与耐火砖力的作用加以固定孕育块。这种方法的优点是孕育块与铁水的接触面积相对大，孕育块熔解快。缺点是固定麻烦，有时固定的效果不佳。以上两种方法都需要在水口盆中首先制作一个或多个凹坑，然后用耐火涂料涂刷。如图2的C图所示，在孕育块上打一个孔，然后用一根长销钉把孕育块固定在水口盆的底部。这种方法克服了上述两种方法在操作上的缺点，但需要在孕育块上设置一个孔，不过这个问题也很好解决。型内孕育块的固定方法和水口盆中孕育块的固定方法相似。固定孕育块也要注意孕育块的固定位置。1.3 孕育块的孕育方式水口盆孕育块如图3所示，水口盆孕育块对铁水进行孕育更适用

6、于中型和大型铸件。Elkem资料表明，当使用孕育块进行水口孕育时，水口盆的容量至少是总的铁水量的20，而且水口盆要保持充满状态，避免紊流和铁水飞溅【1】。水口盆中孕育块的数量根据所需的孕育量确定。水口盆中孕育块要避免与进流口的距离太近，以免铁水进入直浇道时造成大的紊流倾向.型内孕育块如图4所示，在浇注系统中设置一个放置孕育块的空间（反应腔）。Elkem资料表明，反应腔一般设置在直浇道下面。横浇道应该设计为梯形，内浇道应该设计为矩形。这与一般的浇注系统的形状相似。使用孕育块型内孕育还要注意反应室和内浇道要有一定的距离，反应腔的空间和孕育块的尺寸相匹配。孕育块型内孕育适合于中型和小型铸件。2 孕育

7、块的实际应用在孕育块的实际应用中，采用在直浇道窝放置孕育块，通过分析浇注附铸试块的机械性能和石墨球数，评价采用孕育块孕育处理的实际效果。孕育块放置在直浇道窝内，用球铁铁水浇注，检测其试块的机械性能和石墨球数（见表2）表3 性能与石墨球数（孕育块在型内）Tab.3 properties and nodule count of graphite试样号抗拉强度N/mm2370延伸率12石墨球数低温冲击（-20）平均值10 单个值7139026120131411142400269011.310121233902812011.312121044002611014171213538029.512012.31313113 总结通过对孕育块在实践生产中的应用，得出如下结论：（1）孕育块的溶解性掌握是使用孕育块孕育处理的一个重要而难点问题，要根据具体的应用环境具体测定。（2）孕育块不论在水口内还是在型内，有冲入铸件而没有完全熔化的可能性，所以一定要注意孕育块的固定。（3）采用型内孕育块孕育可以有效提高球墨铸件的机械性能和石墨球数。参考文献：1 李玉明.Tundish工艺在铁液球化处理中的应用