[发明专利]高效复合孕育剂

说明书

技术领域

本发明涉及到一种高效复合孕育剂，属于一种材料改性化工材料技术领域。

背景技术

现有孕育剂种类主要分为：1、石墨化类；2、混合化类；3、稳定化类三种类型。一般孕育剂主要是指石墨化孕育剂；混合孕育剂是各种孕育材料的机械混合物；稳定化类除了有石墨化功能外，尚有稳定珠光体的作用。硅系孕育剂属石墨化类，一般含60％～80％硅，最为广泛使用的是FeSi75，除了作为主体硅外，还可复合有其他元素如Ba、Ca、Mn、Zr、Sr、Ti、Mg、Al、C、B、Sn等以起到各种特定作用。上述孕育剂能够提高铸件的抗冷热疲劳和抗机械疲劳性能，并可直接对铸件表面需进行晶粒细化。

研究发现，硫化物是石墨成核的有效基底。Re、Ca、Ba等元素的硫化物都具有NaCl型晶格结构，其密排面(111)和石墨密排面之间存在位向关系。计算结果表明CaS、BaS、LaS和CeS与石墨密排面上的晶格失配度分别为-41％、+75％、-15％和-29％。当失配度小于±6％时硫化物能成为石墨成核时非常有效的基底。当含硫量偏低时，孕育元素的作用得不到发挥，孕育效果不佳。当含硫量过高时，由于孕育元素与硫的原子比下降，将形成Re2S3、Re3S4类型的硫化物，它们不能成为石墨形核的有效基底，导致孕育效果恶化。另外，过高的含硫量还会导致大量自由态硫的存在，它们富集在共晶团前沿，从而限制了共晶生长，引起铁水过冷，使铸铁力学性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效复合孕育剂，该孕育剂能够改善产品的机械性能，使铸件表面晶粒细小，以减少和消除白口，增加共晶团数，减少铸件断面敏感性，使铸件厚薄断面组织和硬度均匀。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的。

一种高效复合孕育剂，其特征在于该孕育剂组分重量配比为：18～22％钡、8～14％钙、23～31％硅、12～18％铯、11～18％铬、余量为铁。

上述孕育剂的加入量为0.5～1.0％。铁水过热温度为1450℃，孕育处理温度为1380～1420℃。孕育处理一分钟后立即浇注

上述高效复合孕育剂组分重量配比中还可以含有氧化钴20％；刚玉粉80％组分。

本发明提供的高效复合孕育剂中的Re、Ba、Ca等活性元素，除了消除铁水中氧对石墨形核的有害作用外，它们的硫化物能够形成石墨成核的有效基底，提高动铸件的抗冷热疲劳和抗机械疲劳的性能，并对铸件进行晶粒细化。

具体实施方式

实施例一：一种高效复合孕育剂，其特征在于该孕育剂组分重量配比为：22％钡、8％钙、23％硅、18％铯、11％铬、余量为铁。

上述孕育剂的加入量为0.5％。铁水过热温度为1450℃，孕育处理温度为1380～1420℃。孕育处理一分钟后立即浇注

上述高效复合孕育剂组分重量配比中还可以含有氧化钴20％；刚玉粉80％组分。

实施例二：一种高效复合孕育剂，其特征在于该孕育剂组分重量配比为：18％钡、14％钙、31％硅、12％铯、18％铬、余量为铁。

上述孕育剂的加入量为1.0％。铁水过热温度为1450℃，孕育处理温度为1380～1420℃。孕育处理一分钟后立即浇注

上述高效复合孕育剂组分重量配比中还可以含有氧化钴20％；刚玉粉80％组分。