铸铁为什么要孕育处理

孕育铸铁是一种优质灰铸铁。浇注前在铁水中加入孕育剂，通过孕育作用使铸铁具有细小而均匀分布的石墨。其力学性能比一般灰铸铁好。

主要区别

1）球墨铸铁与可锻铸铁相比，C、Si含量较高，而Mn较低，对S、P的限制较严。

2）球墨铸铁良好的机械性能是与其组织特点分不开的，在球铁中，石墨结晶成球状，对基体的割裂作用大为减小，基体强度的利用率达（70～90）%，抗拉强度不仅高于可锻铸铁，甚至还高于碳钢。

3）球墨铸铁不仅具有远远超过灰铁的机械性能，而且同样也具有灰铁的一系列优点。如良好的铸造性能、减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性等。甚至在某些性能方面可与锻钢相媲美，如疲劳强度大致与中碳钢相似，耐磨性优于表面淬火钢等。

锻铸铁的性能

一般地，要得到可锻铸铁，首先浇注成白口铸铁件,然后经可锻化退火(可锻化退火使渗碳体分解为团絮状石墨)而获得可锻铸铁件。由于可锻铸铁中的石墨呈团絮状，对基体的割裂作用较小,因此它的力学性能比灰铸铁高，塑性和韧性好，但可锻铸铁并不能进行锻压加工。

可锻铸铁的基体组织不同，其性能也不一样，其中黑心可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁具有较高的强度，硬度和耐磨性。

可锻铸铁的组织一般有：（1）铁素体(F)+团絮状石墨(G)； （2）珠光体(P)+团絮状石墨(G)。

球墨铸铁的性能

球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用，这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严 重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁现有许多牌号，提供了机械性能和物理性能的一个很宽的范围。如国际标准化组织ISO1083所规定的大多数球墨铸铁铸件，主要是以非合金态生产的。显然，这个范围包括抗拉强度大于800牛顿/平方毫米，延伸率为2%的高强度牌号。另一个极端是高塑性牌号，其延伸率大于17%，而相应的强度较低(最低为370牛顿/平方毫米）。强度和延伸率并不是设计者选择材料的唯一根据，而其它决定性的重要性能还包括屈服强度、弹性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能等。另外，耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键的。为了满足这些特殊使用，研制了一组奥氏体球铁，通常叫Ni一Resis球铁。这些奥氏体球铁，主要用镍、铬和锰合金化，并且列入国际标准。

灰口铸铁属于较高强度的孕育铸铁（也称变质铸铁），这是普通铸铁通过孕育处理而得到的。由于在铸造之前向铁液中加入了孕育剂（也称变质剂），因此结晶时石墨晶核数目增多，石墨片尺寸变小，更为均匀的分布在基体中。

铸铁经过孕育处理后不仅强度有较大提高，而且塑性和韧性也有所改善。同时，由于孕育剂的加入，还可使铸铁对冷却速度的敏感性显著减少，使各部位都能得到均匀一致的组织。因而孕育铸铁常用来制造力学性能要求较高、截面尺寸变化较大的铸件。

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

2、孕育处理的说法主要用于铸铁，变质处理主要用于非铁合金和铸钢。

物理特性

有色金属；铁合金炉料；硬质合金　金属型的导热性很好，砂型有退让性，而金属型没有等。金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。

型腔内气体状态变化对铸件成型的影响：金属在充填时，型腔内的气体必须迅速排出，但金属又无透气性，只要对工艺稍加疏忽，就会给铸件的质量带来不良影响。

铸件凝固过程中热交换的特点：金属液一旦进入型腔，就把热量传给金属型壁。液体金属通过型壁散失热量，进行凝固并产生收缩，而型壁在获得热量，升高温度的同时产生膨胀，结果在铸件与炉料之间形成了“间隙”。在系统未到达同一温度之前，可以把铸件视为在“间隙”中冷却，而金属型壁则通过“间隙”被加热。

金属型阻碍收缩对铸件的影响：金属型或金属型芯，在铸件凝固过磋甲无退让性，阻碍铸件收缩，这是它的又一特点。

因此镁及稀土元素都强烈组织石墨化，铁水经球化处理后容易出现白口，难以产生石墨核心。因此，球化处理的同时，必须进行孕育处理。孕育剂必须含有强烈促进石墨化的元素，通常采用含硅量是75%的硅铁和硅钙合金。经孕育处理后的球铁，石墨球铁量增加，球径减小，形状圆整，分布均匀，从而显著改善了球铁的机械性能。