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球墨铸铁件材料性能的影响与球化孕育处理[一]、球墨铸件材料性能的影响
实现球墨铸件轻量化，材料性能非常重要，根据相关的资料介绍，材料的强度和塑性对于球墨铸件的寿命都有较大影响，球墨铸件的高周疲劳失效主要取决于球墨铸件的强度，低周疲劳失效主要取决于球墨铸件的塑性。所以，要在受力较大的情况下，保证球墨铸铁件的疲劳寿命，要提高球墨铸件材料的强度，同时要兼顾球墨铸件材料的塑性。
球墨铸件材料的强度和伸长率是负相关，强度高伸长率就低，伸长率低强度就高，从球墨铸件国标中性能要求能明显地看出这个规律。汽车大部分的使用工况，需要使用强度高的塑性材料，工程上有一个说法，伸长率大于5%为塑性材料，小于5%为脆性材料。所以在汽车上除受压应力的球墨铸件以外，受疲劳应力的球墨铸件伸长率普遍要求超过5%。
要提高球墨铸件的疲劳寿命，使用高强度高韧性的球墨铸件材料非常重要。高强度高韧性的材料有2种：一种是高强度高韧性的铸态球墨铸件材料;另一种是ADI材料。2种材料各有其优缺点，铸态的高强度高韧性的材料多数为QT900-5，而ADI可以达到QTD1050-6，ADI材料虽然在强度和伸长率上都有优点，但是由于需要经过等温淬火处理，在使用上受到一定的制约，成本也很高。
[二]、机械球墨铸铁件球化和孕育处理
1)球化剂与孕育剂
国外多采用纯镁球化剂或硅铁镁球化剂，其对铁水纯净度要求较高。根据我国的资源特点，国内多采用稀土镁球化剂。研究表明，重稀土镁球化剂脱硫能力强，石墨球圆整，抗衰退能力强，适合于厚大断面球铁件生产。轻稀土球化剂通过复合添加少量，能够显著提高球化等级与球数。由于各种球化剂都有其自身的特点，在实际生产中，可单独使用，也可配合使用。
孕育剂的组成和数量对厚大断面球铁的孕育效果有着直接影响。为防止碎块状石墨，孕育剂量以不超过0.4%为宜。在孕育剂中添加适量的Sb，Bi，Ba等微量元素，也可提高孕育效果，改变机械球墨铸铁件性能。
还在厚大大型球墨铸铁件熔炼和球化、孕育处理过程中，合理使用增碳剂，会产生很好的孕育效果，特别是对球状石墨的孕育作用是其他种类的孕育剂难以比拟的。但是，加入增碳剂会使铁液的含氮量升高，需将铁液静置保温，以避免氮气孔缺陷的产生。
2)球化和孕育工艺
冲入法处理方式设备比较简单，容易操作，在生产中灵活性较强。但由于存在较多不确定因素，冲入法难以保证球化效果的一致性。盖包法保留了冲入法操作简单的优点，且能够使球化剂的吸收率增加，提高球化的稳定性，在国外已经应用于厚大断面风电球铁件的生产。球化处理时要注意控制起爆时间和反应时间。恰当选取球化温度.保证球化剂被充分吸收、夹渣和气体充分上浮到渣中。
厚大断面机械球墨铸铁件的孕育较中小或薄壁件有很大差别。对于厚大断面机械球墨铸铁件，孕育处理可以增加石墨球数，缩短C向石墨球扩散的距离，有利于减少元素的偏析。为了达到良好的孕育效果，很多企业采用了多次孕育方式，包括出铁孕育、包内孕育、孕育块孕育、型内孕育等。
对铁液进行多次孕育处理能较好地避免孕育衰退现象，并能细化石墨，增加石墨球数，提高机械球墨铸铁件的力学性能。
在生产实践中，一些企业采用了喂线法进行球化及孕育处理，可以简化操作过程，控制球化剂和孕育剂的加入量，提高球化元素的吸收率，降低原材料成本，且污染较小，利于环保。
用喂线法进行处理，减少了人为因素的影响，处理过程平稳可控，球化质量稳定，能够满足较大型机械球墨铸铁件的球化、孕育要求。
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