变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂(又称为孕育剂或变质剂),使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核,从而获得细小的铸造晶粒,达到提高材料性能的目的。
孕育处理是指在凝固过程中,向液态金属中添加少量其它物质,促进形核、抑制生长,达到细化晶粒的目的。
习惯上,向铸铁中加入添加剂称为孕育处理;向有色合金中加入添加剂则称变质处理。 从本质上说,孕育处理主要影响形核和促进晶粒游离;而变质处理则是改变晶体的生长机理(抑制长大),从而影响晶体形貌。
变质处理的作用:
有意地向液态金属中加入某些变质剂,以细化晶粒和改善组织,达到提高材料性能的目的,减少避免造成的浪费。
孕育处理的作用:
铸铁孕育处理所用的孕育剂,加入量很少,对铸铁的化学成分影响甚小,对其显微组织的影响却很大,因而能改善灰铸铁的力学性能,对其物理性能也有明显的影响。良好的孕育处理有以下作用:
◆消除或减轻白口倾向;
◆避免出现过冷组织;
◆减轻铸铁件的壁厚敏感性,使铸件薄、厚截面处显微组织的差别小,硬度差别也小;
◆有利于共晶团生核,使共晶团数增多;
◆使铸铁中石墨的形态主要是细小而且均匀分布的A型石墨,从而改善铸铁的力学性能。
孕育良好的铸铁流动性较好,铸件的收缩减少、加工性能改善、残留应力减少。
无论是变质剂还是孕育剂都是外加某种元素,但作用截然不同,变质剂是改变了物质的内部结构,让材料产生了质的飞跃;孕育剂只是改变了材料的晶粒尺寸,但改变不了形态。有的元素不仅有孕育作用,也有变质作用。
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。