孕育剂改善球墨铸铁的石墨化

通常球铁生产中氧与硫成核的可能性取决于铁水的纯度和添加物，其保持时间和温度以及铁水的处理方法和添加物。此前使用的孕育剂是添加了Ca、Ba、Sn、Zn等金属的硅铁。添加这些元素的目的是使之与铸铁中氧和硫相结合以生成石墨核。但是与处理生成的有效的核数相比，铁水中的氧化硫数量相对较少，因此，用金属孕育剂的方法受到了限制。为使其增加有效性而使用了加入Ce、Ca、S、O等元素的新的孕育剂（详见下表）。

用这种孕育剂不产生白口，为使阻碍球状化的有害元素无害化可调整Ca、Ce的量。另外，此孕育剂中含有少量的S、O在其溶入铁水过程中与Ce、Ca反应。此项孕育剂首要目的是：在铁水中引入金属元素同时也引入S、O等非金属元素。S可使石墨有效的生成，O在孕育过程起着非常重要作用。Ca在孕育时是第一反应元素同时在共晶时对石墨的核生成起着重要作用。Ce对S和O亲和力非常强，可以缓和其害处，Ce的化合物也起核生成的作用。

由于增加这些元素使核数比通常的要增加，有助于石墨化，冷铁的减少白口并减少收缩。结果可制成有较高韧性和冲击性能的铁素体系铸铁。特别是这种孕育剂对低S铁水，使用精包处理的铁水和用喂係法的铁水都有效果。

这种新的孕育剂在二次孕育前的铁水和Mg处理后的铁水，经过长时间保持后，也同样可以陆续生成核。

制成铁素体、基体球铁时，强的生核作用和增加石墨数是必要条件。石墨数增加及其均一分布，有助于珠光体助长元素的偏析和缩孔的减少，和铁素体的生成。

使用这种孕育剂而得到改善的事例。

例1．用加有Zn、Mn、Ca的孕育剂进行随流孕育，在薄壁铸件中苦于碳化物的生成和缩孔，改成这种孕育剂后，没有白口，壁厚部位也无有缩孔。石墨粒数在壁厚2-3mm部位，原来为3N一粒/mm2，改变了孕剂后达到602粒，孕育剂的用量也减少25%。

例2．用加有Sn的孕育剂，在壁厚5mm处石墨粒数只有312，而用这种孕育剂后在壁厚40mm处也可增加到340，并因此而减少了缩孔缺陷，同时减少了孕育剂的用量。

例3．壁厚的铸件中由于石墨漂浮、偏析、缩孔、低球化率而受到困扰，原来用含Ba孕育剂，石墨数只有187个，后用这种孕育剂增加到357。而且缩孔减少，球化率提高10%，抗拉强度和冲击值提高了，加工时刀具的寿命也提高了50%。