鋇在鑄造生產(chǎn)中的用途和作用越來越廣泛。認識鋇,對鑄造技術(shù)人員應(yīng)用它,有非常重要的意義。
鋇是元素周期表中的元素,屬于2A族的第五個元素,是堿土金屬中活波的元素。元素名來源于希臘文,原意為“重的”?;瘜W(xué)元素符號是Ba,是一種柔軟的有銀白色光澤的堿土金屬。由于它的化學(xué)性十分活躍,從來沒有在自然界中發(fā)現(xiàn)鋇音質(zhì)。鋇在自然界中最常見的礦物是重晶石(硫酸鋇)和毒重石(碳酸鋇),二者不溶于水。鋇在1774年被確認為一個新元素,但直到1808年電解法發(fā)明不久后才被歸納為金屬元素。鋇的化合物用于制造煙火中的綠色(以焰色反應(yīng)為原理)。電解熔融的氯化鋇或用鋁還原氯化鋇,可制得金屬鋇。
鋇在鑄造熔煉中起到脫氧、促進晶核生發(fā),與鈣一起,可以起到去渣的作用。是孕育劑中常用的金屬物質(zhì)。其加入比例的多少決定孕育劑在厚壁件、薄壁件中的作用。
常用的硅鋇孕育劑中,鋇含量為4--6%,具有比較強的石墨化能力。
而在生產(chǎn)厚大鑄件時,或澆注時間比較長的鑄件,使用的是硅鋇合金,其中鋇含量為20---30%,硅鋇合金孕育劑可以使鐵水抗衰退能力延長至30分鐘以上。并有消除白口的能力。
鋇在鑄鐵熔液中會同氧起反應(yīng),并生成硅酸鹽相和氧化鋇相,這兩種相都具有一個尺寸方面僅與石墨稍稍不同的六角形晶體結(jié)構(gòu)。
Ba 會以與鈣相同的方式起用,但它同氧的反應(yīng)是發(fā)生在 Ca同 O的反應(yīng)結(jié)束以后加 Ba 的優(yōu)點是:含 Ba 的活化晶核在較長時間內(nèi)都是穩(wěn)定的,而且將使孕育劑更加抗衰退。這樣的結(jié)果就是一種能保持 20 分鐘以上時間的孕育劑。這樣一種孕育劑在澆鑄大件和常出現(xiàn)延遲的生產(chǎn)線方面是很有用的。
在灰鐵和球鐵這兩種情況下,Ba 能增加成核率。 在晶核具有長時間穩(wěn)定性的球鐵方面,這種作用高球數(shù),即或在鎂處理后不加孕育劑的情況下也如此。
Ba 會同鈣生成一種易去除的渣。另一個作用是:因為含 Ba 渣將主要保留在處理包中,所以它易于使塞棒和澆鑄機保持清潔雖然表面看起來生成的渣很多,然而這只是一種假象,因為渣將保留在鐵水包中,而不是被轉(zhuǎn)入自動澆鑄機里。因此,需要對鐵水包進行更多的清理和維護,然而大多數(shù)鑄造廠將會發(fā)現(xiàn)這是一種比起更換塞棒和清理澆鑄機來更好,更清潔和更廉價的選擇。這樣的效果是塞棒和澆鑄機內(nèi)部都比較清潔,而且具有較長的使用壽命。
由于 Ba 能促進和改善石墨的成核作用,因而使含 Ba孕育劑成為白口的有效去除劑