材料简介

孕育剂

铸铁是指碳的质量分数为2.06%以上的铸造铁碳合金的总称。通常由生铁、废钢、铁合金等以不同比例配合，通过熔炼而成。其中除碳外，还含有锰、硅和少量的磷与硫。一般可分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁、白口铸铁、孕育铸铁等。

孕育铸铁是指经过孕育处理的灰铸铁。孕育处理是指浇筑前向铁水中加入少量强烈促进石墨化的物质(孕育剂)进行处理。最常用的孕育剂为含76%的铁合金。经过孕育处理后既可得到灰口组织又可细化石墨片，减少了石墨对基体的破坏作用。其显著的特点是壁厚敏感性小、铸件各部位组织均匀。孕育铸铁的抗拉强度可提高到373，抗弯强度可达588。孕育铸铁主要用于动力载荷小，而静载荷强度要求较高的气缸、凸轮、齿轮及机床铸件等重要零件。1

孕育铸铁特点：强度和韧性都优于普通灰铸铁，而且孕育处理使得不同壁厚铸件的组织比较均匀，性能基本一致。故孕育铸铁常用来制造力学性能要求较高而截面尺寸变化较大的大型铸件。

组织特点

通过孕育处理后，消除了产生过冷石墨和渗碳体的结晶条件，使石墨细小，分布均匀；大断面上也可以获得细小、均匀的晶粒，避免产生偏析现象；厚壁、薄壁皆可获得细小珠光体基体，从而使铸铁的强度大大提高。

断面敏感性的有关资料

孕育铸铁比普通灰铸铁更可贵的是，它对不同断面的敏感性较小(即强度指标因断面加大而下降的趋势较小)。右图为断面敏感性的有关资料。

由右图可知，孕育灰铸铁断面增加5倍，抗拉强度仅减小10%，而普通灰铸铁断面直径增加3.5倍，抗拉强度却要下降50%。

孕育铸铁的疲劳极限、抗生长性和耐腐蚀性均比普通灰铸铁高，而吸振性能却比普通灰铸铁低。

孕育铸铁的金相组织均匀，硬度趋于一致，其切削加工性能优于普通灰口铸铁。

孕育灰铸铁广泛应用于汽缸、活塞、液压泵和滑阀等零件，还可作为低合金铸铁的代用品。2

铸造性能

孕育铸铁的碳当量低于普通亚共晶灰铸铁，凝固温度较高，结晶温度范围较大，再加上孕育处理会使铁水温度下降，其流动性低于普通亚共晶灰铸铁。为了得到良好的孕育效果和好的流动性，出炉温度必须提高到1400℃以上。牌号越高，要求出炉温度也越高。

孕育铸铁的线收缩和体收缩都比普通灰铸铁大。随着牌号的提高，线收缩和体收缩增大，线收缩可达1.2%，缩松也越来越严重。厚大铸件必须考虑冒口补缩，薄壁复杂铸件必须充分估计由收缩而引起的变形和开裂问题。孕育铸铁原铁水碳当量较低，白口倾向较大，经孕育处理后，消除了白口组织，可以浇注较薄的铸件。2

孕育剂

广义地说，在炉前加入铁水中，以改变或改善铸铁组织、提高其物理性能和机械性能的材料就叫孕育剂。它可分为两大类：

稳定碳化物类型的孕育剂(如含锰合金)：促使铸铁由稳定系统向次稳定系统转变，适用于大型铸件、共晶和过共晶铸铁以及不便降低碳当量的铸铁中，以阻止铸铁过分石墨化。