孕育剂在铸铁行业的应用历史_常州市华尔泰合金有限公司

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孕育剂在铸铁行业的应用历史

发布时间：

2019-12-18

1906年，在铁水包中添加了硅铁，从而提高了铁的性能。因此开始了使用孕育剂的技术。那时，可能会有小小的动机去发展这个想法，而且再过20年左右，使用孕育剂才变得重要。直到第一次世界大战和新兴的汽车工业对铸造工业的日益增长的需求才被刺激。

通常，铸铁者是将铸铁原料在炉中熔化，其中包括生铁和铸铁废料以及高碳当量和低机械性能的出铁金属。可以理解大多数主要元素对铸铁的结构和性能的影响，包括碳，硅，磷，铝和锰。后来完善了金相显微镜和金相技术，并提供了拉伸和硬度测试仪。

1906年，在铁水包中添加了硅铁，从而提高了铁的性能。因此开始了使用孕育剂的技术。那时，可能会有小小的动机去发展这个想法，而且再过20年左右，使用孕育剂才变得重要。直到第一次世界大战和新兴的汽车工业对铸造工业的日益增长的需求才被刺激。

1、使用孕育剂对结构的影响

对高强度铸铁的研究基于这样的认识，即将碳和硅减少到较低水平对于高强度发展至关重要。大约从战争爆发时起，向冲天炉装料中添加了钢，对于任何铸铁，其中装了约15％的钢，都创造了令人困惑的术语“半钢”。这个名词在其最终消失之前一直流行了30至40年。

早期，对冲天炉的控制不力和铁分析导致许多人失望，甚至在1930年代，许多铸造经理仍然不能忍受冲天炉中的钢。已开发出通过使用加热或冷却模具，摇动或摇动铸铁或使用特殊装料来生产具有特殊性能的铸铁的工艺。

尽管它们开花了一段时间，但它们却很快消失了。所有这些过程实际上都是德国发生的，最初使用孕育剂在1920年代初的美国和英国开始出现，尽管还没有这么称呼。

1920年代。

在1920年代初期，许多铸造厂研究了钢水包对铸铁的影响。其中一些工作是秘密完成的，一些是已出版的，而另一些则构成了各种专利的基础。硅控制在每个人的心中都处于最前沿。强铁依赖于获得尽可能低的硅含量，这与灰色断裂和薄截面的可加工性相一致。

钢包的所有这些添加物的目的是控制低碳当量铁中的石墨尺寸和形状，促进A型鳞片而不是精细的过冷形式，获得薄壁中不受冷的影响，以保证均匀性贯穿不同的截面尺寸，以提高可加工性。这些目标与今天仍然使用的孕育剂完全相同。

在1920年代，该过程被视为清除，精炼和使熔体脱氧的过程之一，至今尚未被理解为成核过程之一。铸铁凝固的冶金学还没有得到很好的理解，关于直接从熔体中凝固的石墨的争论不休，或者它始终是渗碳体初次凝固的分解产物。

十年的后期几年被合并。

在1920年代没有提及使用孕育剂一词，这些处理方法被简单地称为钢包添加剂。使用孕育剂的和接种剂这两个术语属于历史的下一个时期，其起源尚不清楚。

1930年代。

萧条时期，德国的武器制造使用孕育剂的技术稳步发展。

汽车和农业设备制造商，铁路以及武器行业的利益，确保了高强度铸铁的现成市场。这是铸铁凝固知识发展的时代，A型薄片直接从熔体中生长出来的新确定性使这些研究人员得以将石墨成核作为孕育剂的主要作用方式。出人意料的是，大约40年后，我们仍然无法确定这种成核如何发生以及形成的核的确切组成。

关于如何正确控制使用孕育剂的讨论很多，其中最常见的使用孕育剂是硅含量为75-80％的硅铁。早期硅铁中钙和铝的控制效果还差强人意，这可能有助于硅化钙的初步成功。

直到1938年提出钙和铝是硅铁中的重要元素，1957年指出了最佳含量，并证明了石墨本身是一种有价值的孕育剂。复杂的孕育剂变得很流行，最早的复杂专有孕育剂是在第二次战争之前以引入的。稳定的孕育剂是铬和硅的混合物，最早于1939年生产。

1940年代。

就像第一次战争曾是高强度铸铁之父一样，第二次战争也是本世纪铸铁冶金学最大革新的灵感。通过镁处理制造球墨铸铁是战争导致美国铬缺乏的直接结果。国际镍公司率先采用的镁法，由于镁和铈都是碳化物稳定剂，球墨铸铁的生产需要使用孕育剂的步骤，因此使用孕育剂的又得到了推动。硅铁迅速成为应用于球墨铸铁的几乎通用的产品。

在灰铁中，1940年代是考虑添加现有选择的孕育剂的最佳方法的时期。很快被证明，最有效的方法是进入钢水包，然后发明了许多简单的装置来实现这一目的。

1950年代。与前几十年以及随后的几十年相比，1950年代是一个安静的时期。但是，有人提出了对使用孕育剂的理论的进一步修改，最后证明了过冷石墨的凝固与共晶反应一样，是在共晶反应过程中液体凝固的产物。对于一种新型孕育剂，最值得注意的建议是在硅锰合金基体中使用钡

1960年代。

甲壳虫乐队震撼了音乐界，但使用孕育剂的疫苗的世界却因不断出现的复杂使用孕育剂的剂的第二阶段而活跃起来。出现了含商业化含碘的孕育剂，之后，制备了硅酸锶。含铈孕育剂，从钒公司（Vanadium Corporation）出现。Foseco引入了可以很好地控制石墨非常有效作用的混合使用孕育剂。

褪色的问题很早就已经被认识到，并且已经认识到必须避免在10分钟或更短的时间内浇注使用孕育剂的的金属

1970年代及以后。

在过去的十年中，出于环境方面的考虑，铸造厂实现了机械化和自动化，这反过来又带来了许多模内技术的改进。现在这些方法已扩展到模具中球墨铸铁的完整处理。可以提及的两种最新的使用孕育剂的方法是包芯线工艺，其中将带有孕育剂芯的金属丝送入铸型下降道，对进入模具的金属流进行了精心监控的添加。尚未引入全新的孕育剂，但是科学技术的进步以及诸如扫描电子显微镜和微探针分析仪之类的现代设备的应用使我们对铸铁的成核和生长过程及其过程有了更深入的了解。新型的孕育剂可能为未来开发新型孕育剂和方法带来了最大的希望。从某些孕育剂褪色收缩中释放出来可能是研究可能提供的最大好处之一。模内和流内方法可以进一步发展，新型铸铁（如压实石墨铁）的引入开辟了新的使用孕育剂的领域。