孕育剂和球化剂均是球墨铸铁（又称韧性铸铁）生产中必不可少的添加剂。二者协同作用以实现所需的微观结构和性能，但其核心功能、作用机制、成分组成及加入方式存在根本差异。
相似性
相同目的：改善铸铁性能
二者均旨在改变铸铁的微观结构，将普通灰铸铁转变为具有优异机械性能的高性能球墨铸铁。
均为添加剂
均以合金或化合物的形式加入铁水中。
需精确控制用量
用量过少或过多都会降低铸件质量。
工艺敏感性
加入温度、处理方法及保护措施会影响吸收效果和作用发挥。
监测与控制
生产过程中需通过金相检测和工艺控制来确认有效性。
|
特征 |
球化剂 |
孕育剂 |
|
核心功能 |
改变石墨形态：将片状石墨转变为球状石墨。 |
细化石墨球和基体：使已形成的球状石墨更细小、更圆整、分布更均匀；促进形成铁素体基体，减少碳化物。 |
|
作用机理 |
球化元素（Mg, RE等）与铁水中的S, O等反球化元素反应，并在石墨结晶核心上吸附，改变石墨生长的界面能，强制其沿径向生长成球状。 |
石墨化元素（Si, Ca, Ba, Sr, Zr等）提供大量石墨结晶核心，促进石墨在铁水中均匀形核和长大；脱氧、脱硫，净化铁水；促进碳化物分解，稳定珠光体或促进铁素体形成。 |
|
主要成分 |
球化元素：Mg (3-10%) 是核心，稀土(RE) (0.5-4%) 常用于辅助脱硫、抗衰退、细化。 载体：Si (30-45%)是主要载体（降低熔点、缓慢释放Mg、提供孕育效果），Ca (0.5-3%)脱硫脱氧。 基体：Fe。 |
孕育元素：Si (70-80%) 是核心孕育剂。 强孕育元素：Ca (0.5-2.5%), Ba (0.5-2%), Sr (0.5-1.5%), Zr (0.1-0.5%) 等，用于增强孕育效果、抗衰退。 载体/基体：Fe。 |
|
加入时机 |
在球化处理包中加入：在铁水包中冲入或通过喂丝法加入。 |
在孕育处理包中或流槽/浇注前加入：在铁水完成球化处理后，进入浇注包或流槽时加入，或在浇注前加入型腔内。 |
|
加入量 |
较少：通常按铁水重量的0.1% - 1.5%，加入（具体取决于Mg含量、处理方式、铁水S含量等）。 |
较多：通常按铁水重量的0.2% - 1.0%，加入（具体取决于铸件壁厚、对基体要求、孕育剂类型等）。 |
|
处理温度 |
较高：通常在 1450°C - 1550°C加入，保证球化剂充分熔化和反应。 |
较低：通常在 1350°C - 1450°C 加入，温度过高会加剧孕育衰退（孕育效果随时间快速下降）。 |
|
关键效果指标 |
球化率：球状石墨所占的百分比（要求>80%）。 残余Mg量/RE量：在有效范围内。 |
石墨球数：单位面积内的石墨球数量（要求多而细小）。 白口宽度：减少或消除。 基体组织：获得目标比例的铁素体或珠光体。 孕育衰退时间：保持有效孕育效果的时间。 |
|
对石墨的影响 |
形态改变：片状 → 球状。 |
尺寸与分布：球状石墨更细小、更圆整、分布更均匀。 |
|
对基体的影响 |
间接影响：主要通过影响石墨形态和碳活度间接影响基体。高Mg/RE可能促进碳化物形成。 |
直接影响：促进碳化物分解，稳定或促进形成所需的基体（如高Si促进铁素体）。 |
|
衰退问题 |
反球化：残余Mg/RE不足时，石墨可能畸变（蠕虫状、团片状）。 |
孕育衰退：孕育效果随时间（温度）延长而显著下降，导致石墨粗大、白口增加、力学性能降低。 |
|
典型代表 |
FeSiMg, Rare Earth Ferro Silicon Magnesium |
FeSi, CaSiBa, FeSiBa. |
总结
球化剂决定石墨能否从有害的片状转变为有益的球状形态，这是球墨铸铁优异性能的基础。
孕育剂对球化后的铁水进行精细调整：确保石墨球小、圆且分布均匀，同时控制铁素体/珠光体基体。
LSFerroalloy 优势
在LSFerroalloy，我们提供高质量的球化剂和孕育剂，满足客户需求：
技术精确性：针对不同球墨铸铁应用提供定制化配方。
质量稳定：控制粒度、纯度及反应活性的一致性。
专业服务：技术支持、第三方检测及快速响应。
LSFerroalloy — 您的球墨铸铁解决方案值得信赖的合作伙伴。