硅铁中的铝

student · 发表于 2010-1-8 10:41:20

本帖最后由 student 于 2010-1-9 16:36 编辑

贴子已发24小时,.这个贴子在论坛有人感到"?"?我想该看的人,也都看了.现把贴子梗概剪辑后如下:
本不想谈太多......
我之所以讲<"铝是孕育硅铁中控制元素.是制造硅铁时物料带入的杂质."晶核的中心经电镜扫描发现含有一定量的铝，铝对形成晶核有促进作用"这一点有待考证.或是以夹杂物存在的偶合现象. ">.是有论有据的.不是空穴来风.
对与硅铁中铝的来源.在前面的贴子里已经谈到.不想再谈.下面,专对<"晶核的中心经电镜扫描发现含有一定量的铝，铝对形成晶核有促进作用"这一点有待考证.或是以夹杂物存在的偶合现象. >的问题谈一下自己的观点.
在谈这个问题之前,向大家介绍一部分参考资料的目录:
1:1973年7月.哈尔滨大学铸工教研室朱培鉞老师的"关于球墨铸铁球化和孕育中若干理论和实践问题的探索"("铸造"杂志1973年7月刊.)
2:[A.S.F Transaction] 1975年(83)363-376页.J.F.Wallace.的"某些微量元素对铸铁组织的影响".
3:机械工业出版社.1983年"铸铁石墨图谱~光学和扫描电子显微镜照片"中图:82. 86. 96. 114.
4:日本"铸物"1984.第六期."蠕虫石墨的形成机理".
5:机械工业出版社."金属材料金相金相图谱(上)129页中图:1-3-15. 16. 17.
6:日本"铸物"1985年12期中."稀土元素对薄壁球墨铸铁石墨数量的影响".
对于球墨的形核和球墨长大及其原理.在上世纪七.八十年代.各国铸造基础理论工作者,进行了大量的研究工作.我国的哈尔滨大学铸工业大学和重庆大学在这方面也是卓有成效.在以上这些论文和图片中对球铁中石墨晶核形成和状态进行了大量的文字说明和图片显示.
尤其是"日本"铸物"1985年12期中."稀土元素对薄壁球墨铸铁铸件石墨数量的影响."这篇文章对其使用的四种球化剂情况下的球墨的中心部位的1-6谬大小的核心进行成份测定.最后大体为认定主要:S.La.Pr.Nd.Mg.O.Ca.当然也发现了Al.Ti.Ni.Mn等微量元素......
之所以我认为<"晶核的中心经电镜扫描发现含有一定量的铝，铝对形成晶核有促进作用"这一点有待考证.或是以夹杂物存在的偶合现象 ">.是因为一些物质或夹杂物可能作为球墨的核心.不是说所有物质和夹杂,都可以作为球墨的核心.....基本确定为"MgO.MgS.CaS....."为主要球墨晶核的外来晶核.这也是业界内普遍认定的事实.....
在试验中.铸铁中必定含有其它杂质.也存在诸如铝的氧化物等.只所以氧化铝等夹杂,没有最后成为晶核的成份.这是在研究者在最后剖析.检测球墨的晶核的成份后,铝元素在晶核中存在的比率%很小.也正是这个缘故,铝在球铁的晶核中的存在也就没有被广泛承认......
铝的氧化物Al2O3,很显然与石墨的晶型和点阵常数差别比较大.不大可能成为球墨外核把它作为(内核)成核的基底.这也是在各文章中在球核中发现铝元素的成份比较少的原因.
但任何事情都有特例和偶然性.这也是我的观点的出发点.
综上所述,观点如下:
1:如铝在球墨的晶核中存在.也只能是~某种适合做内核的含铝外来物存在偶然.因它AL2O3不具备作为球墨内核需要具备的结晶学条件.
2:如在晶核中发现有铝元素的存在.很正常.不应感到是一个新发现.因为学说很多.关键是能否解释实践,指导实践.致于看后来理论的新发展,那是以后的事.现在,就要把今天的事情办好.不能因为等待未来,而否定现在.
3:既便出现偶存.也不会象QIS.所述,"晶核的中心经电镜扫描发现含有一定量的铝，铝对形成晶核有促进作用".最多在内核中的微量铝元素的偶存.
4:致于QLS所谈的在铸铁组织里大量铝存在是另一话题.与"晶核的中心经电镜扫描发现含有一定量的铝，铝对形成晶核有促进作用".论述无关.国内的孕育剂也有含铝3%的,其存在自有其原因.不应与我们之间谈论的铝与球墨核心主题,混为一谈.& F$ ?1 R; E) E' _0 x' j9 A
也希望QLS会员,也能为你坚持的观点.谈出论点和论据.我也学习一点新知识.因为~学习新知识是一个永恒的话题." `, l( L9 H8 L, |
这是对"QLS"会员的回答.' D/ i% }; z3 e3 \
供大家参考.

铸冶艺人 · 发表于 2010-1-9 14:39:25

本帖最后由铸冶艺人于 2010-1-9 15:10 编辑

回复 1# 小学徒

硅铁中铝的含量问题，大家各自表述很多，不亦乐乎！
作为孕育剂，硅铁中含有铝是应该的，铝的含量一般在1.0-2.0%之间，其随硅铁进入铁水之后，由氧化铝核心产生，加强孕育效果，个别人不认同这个看法也是没有办法，大家讨论么。需要不断讨论，不断学习，不断实践，总有搞清桑的一天。
我想多说一点，当年（85年）没有现在那么多品种的孕育剂时，电炉铁水通过普通硅铁孕育总是把低合金灰铁里面的过冷石墨转变不过来A型石墨，我除了在电炉里采取了增加石墨核心的措施之后，在普通硅铁孕育剂里面加了一点点硅钙合金，就大大提高了孕育效果，把过冷石墨全部转变成A型石墨，所以现在很多孕育剂里面都有钙的含量，钙的含量要比铝的含量更重要，更有效！！！
关于氧化铝的晶体结构和石墨晶体结构失配度很大的问题，前几天看周继扬的文章，有相关的说法：两种结晶物质晶格的失配度很大，但是结晶核心外围吸附的另外一种物质的晶格却和石墨晶格失配度较小，间接形成了石墨的核心。铸铁是一种复杂物质，高温下，这些复杂物质相互的作用非常复杂，至今在铸造研究方面没有很清楚的定论。大家通过自己的学习，知识来讨论是可以的，但是必要性有待实践。我们搞工业生产，这方面只需要知道基本道理和理论，深究的必要性有待实践。再者讨论时，不要意气用事，相互和气言语，这是论坛建立的要求。
我对这个主题的讨论发言，如有不对，请批评！

student · 发表于 2010-1-9 16:14:54

本帖最后由 student 于 2010-1-9 18:28 编辑

23#,铸冶艺人
应该说你说的是事实.也相信你的经验.
但有一点.我们在生产中有遇到许多现象.其表观现象是一样的,但能引起这种,大致一样的表观现象的,内在原因及因素,就未必定是同一种原因及因素.
我在21楼里谈到的"在铸铁组织里有大量的铝"应是另一个话题.现在浅谈一下这个话题.
也想通过这个贴子谈一点自己对楼主的问题看法.(但这里谈的只是铝在灰铸铁中的一个作用):
1:在日本"铸物"1982年第8期,"在铸铁铁水中硅含量对ALN的生成量的影响"一文中以图片和数据,全面阐述了在灰铁铁水中,SI含量:在痕迹量~3.12%.和含铝量(全铝量):为痕迹量~3.89%.的铁水中的全铝量,对石墨化的影响.做了全面的阐述.也对在铁水中形成的ALN(全铝量):的量对石墨化的影响得出结论~在铁水中添加铝,有助于石墨化.但影响要低于硅.
2:在中国很多的铸造资料中早已对铝,有助于石墨化的影响作出论述.
致于产生影响的原因,也希望和大家讨论.以达共同提高.还是那句话~学习新知识是一个永恒的话题
所以对你"由氧化铝核心产生,加强孕育效果".的论述.觉得很值得商榷.理由:如
1:在球铁中,硅促进石墨化,可以加强孕育效果.但在球铁中,球墨的结晶核心可不是硅质点.
2:在灰铁中,硅促进石墨化,可以加强孕育效果.但在灰铁中,片状墨的结晶核心也不是硅质点.
因在球铁和灰铁中孕育形成的结晶核心~也就是石墨结晶核心.
谈的是"铝"与"硅钙"何干.最好扣题.
如按你的观点:就是说~能促进石墨化,能消除过冷石墨的产生的元素~就是其能够成为石墨结晶核心.?
看问题,一定不要只看表观现象.

student · 发表于 2010-1-9 17:04:26

关于AL2O3与石墨的匹配度问题.我在21楼的观点论述的第一点上.已经讲过:"1:如铝在球墨的晶核中存在.也只能是~某种适合做内核的含铝外来物存在偶然.".有其偶然性. 但在球铁和灰铁中不会有必然性.致少目前如此.也不能为了自己的论点,有意去掩盖"有实践指导意义的现实理论",却有意强调"相关的说法：".作为论点的论据.

fishmanwang · 发表于 2010-2-3 13:49:23

看了半天,看得一头雾水,但是我想,硅铁中存在一定的铝是不是仅仅针对铁水中的氧而特别添加的.就如同铸钢中插铝脱氧一样.铁水中含有一定量的氧是对铁水有害的,会增加白口倾向,同样也会影响到球化,这是孕育剂所不希望得到的结果,从这点上讲,孕育剂里加少量的铝是有好处的,至于硅铁中的铝的问题,这是我国的一个实情,即好多厂都是直接使用硅铁来作为孕育剂的.那么在硅铁中加入适量的铝也就作为一种保证手段而流传了下来.至于铝对晶核的作用,说实话,完全不懂,或许有用吧.

castinggzhd · 发表于 2010-2-3 14:35:49

孕育剂必定含有铝，有利有弊的！一般都在2.0以下，其多少才适合那就要看使用于那类型铸件了，小件高强度壁薄灰铸件铝含量建议不能高于0.5

攀登者 · 发表于 2010-2-22 10:25:36

生产壁厚为10mm左右的铸件，使用硅铁类孕育剂时，孕育剂中含AL大于0.5时，容易产生皮下气孔，再薄一些或更厚的铸件，AL的作用难以全面评估，在生产实践中，有用含AL3-4的硅铁作为孕育剂用

wudong82005 · 发表于 2010-10-9 10:24:16

看了这些讨论，确实受益匪浅。。。。感谢student和QLS 的精辟讨论。。

xuwu531 · 发表于 2010-10-9 22:43:50

硅铁中一般含05-1.5%左右的钙，钙的孕育形核能力远远大于铝，只有含钙低时铝含量才显的重要，但铝最好不要超过2%,否则易产生气孔

haohaoxuexi110 · 发表于 2010-10-13 16:55:22

长见识了，这样才叫论坛

meesi · 发表于 2011-2-1 10:32:52

孕育用的75硅铁中含有的铝、钙是特意加入的，并不是带进的杂质，铝、钙形成的氧化物、硫化物是很高效的形核基底，如果没有铝、钙，其孕育作用将大打折扣

castengineer · 发表于 2011-2-1 11:39:05

本帖最后由 castengineer 于 2011-2-3 08:26 编辑

球墨核心有内核和外核.student对内核谈的比较多.如孕育剂中没有铝和钙的成份,会使球墨外核形成比率降低,球化效果低.对铝在硅铁中的作用,不是偶合.这应是科学发展的必然.

PYCHJM · 发表于 2011-2-3 14:44:48

好帖子，受益匪浅。19楼说得很有道理，铸造是一门实践的科学，有时不要过多地去找理论依据，如浇注系统设计，就不能完全按公式计算的去做。

liqin · 发表于 2011-2-3 15:56:04

搞懂铸造这门实践科学的相关理论基础,是有必要的.因为我们工作中,每天都可能遇到困惑.

亿万年的光 · 发表于 2011-2-10 23:29:42

很多实验证实只用硅铁孕育灰铁效果是有限的，但在球铁里效果确实肯定的。原因还没有定论，主流的说法是硅在成核的时候有困难，加一些活性高的金属有助于硅的成核，球铁里因为有镁的存在硅铁的孕育效果明显了。

辉精英 · 发表于 2012-1-10 16:23:21

帖子沉了，可惜了。
顶起来。
各抒己见，百家争鸣。草根论坛才能生机盎然。

castengineer · 发表于 2012-1-11 10:32:34

对于球铁的孕育剂中的铝作用不可低估.

呼啸 · 发表于 2012-1-11 10:34:26

本帖最后由呼啸于 2012-1-11 10:35 编辑

回复 36# 辉精英
讨论确实比较精彩，也顶。
分享一下我们以前试验成果：
国外铸件比较讲究品质系数，意思是在强度差不多情况下硬度要低（或者强度提高，但硬度不高），不影响可靠性，但加工性能好、加工效率高，品质系数就高；突破了传统“强度和硬度成正比”规律。后来根据国外材料标准，我们找到了铝，让厂家特制含铝二次孕育剂，几轮下来后做了个批量，效果比较明显，强度基本无变化、延伸率略有提高，但硬度下降较明显；至于机理，参考资料和实践中的现象，只能推测有几种想法，对不对没办法核实，也不便乱下结论，但这个结果是肯定的。

aboyz · 发表于 2012-6-4 13:41:31

铸造用的硅铁中必含有铝，含量大概1.5%-2%:

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[已答复] 硅铁中的铝