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铸铁孕育机理(modifying   mechanism  of  cast  iron)
孕育是利用添加剂直接和间接地促进石墨化，使碳原子不以,
渗碳体的形式，而以石墨的形式结晶。最常见的孕育理论有核心理论、吸附薄膜理论和气体理论3种。也有的把孕育机理分为直接系、间接系、脱硫系和脱氧系4种。
核心理论    认为孕育剂加入铁水后，由于形成一种难熔的、并具有高弥散度的悬浮物质，这些起着石墨结晶的核心作用，因此得到细小而均匀分布的片状石墨组织。“硅酸盐”理论(又称浊化理论)认为孕育作用是由于硅加入铁水中引起脱氧作用：2Fe0+si=SiO2+2Fe+15045kJ反应生成的SiO2和所剩FeO组成复合的硅酸盐，成为难熔的高分散度的石墨结晶核心。实验证明，经过硅处理后的铁水如在硅完全熔化前就浇注凝固，则在未完全熔化的固体硅周围，发现大量的石墨核心，而且在这个区域，含硅量显著偏高，这说明铁水加硅后，由于硅在铁水内分布的不均匀性，而生成大量石墨核心，而起孕育作用。这种理论势必导致只有硅的存在才能起孕育作用，事实则不完全这样。有人经过试验认为：即使硅酸盐能作为石墨化非自发晶核的话，那么这些晶核本身的晶格的点阵结构和大小应与石墨结晶相适应，否则虽有大量的难熔高分散度的硅酸盐形成物悬浮在液态铁水中也不能促使石墨析出。因此铸zhu产生了“石墨核心论”，认为熔炼铸铁时，由于生铁原料中高熔点的石墨片，不能完全熔化而成为一些超显微的石墨核心或碳原子群存在于铁水中，当铸铁结晶时，碳原子即以此为核心聚积其上而起石墨核心的作用。过热温度愈高使核心熔化的愈多，故石墨化作用逐渐衰退，化合碳渐渐增多。这一点与生铁的遗传性是相符合的。当孕育剂中的硅加入后，造成了硅组分在许多显微体积内分布不均匀，有的地方硅分高，有的地方硅分低，如局部的碳当量超过共晶成分时，则这些局部地区结晶时就会有初生石墨出现，将成为石墨化结晶核心，促进了石墨化而起到孕育作用。液态保温时间愈长，则这种不均匀性通过扩散而逐渐减小，使孕育作用逐渐减弱。这个理论认为核心来自石墨本身。采取液态孕育也增加了硅分的不均匀性，这也有助于这种理论。它没有强调只有硅铁合金才能作为孕育剂，认为只要能使碳硅不均匀性增加的物质都可作为孕育剂，这就打破了只有硅才能作孕育剂的观点(见铸铁碳当量)。
吸附薄膜理论    石墨化过程与其他结晶过程相似，都包括晶核生成和晶体长大两个阶段。所以有人从石墨结晶的长大方面研究孕育理论，认为孕育剂加入铁水后，则孕育剂本身或它的反应产物成为一种表面活性物质，吸附在石墨核心的周围，从而减小了石墨的生成速度，因此从结晶核心出现到结晶全部完成的时间延长了，会更多地出现石墨核心，石墨细化了。换句话说，由于表面活化物质的吸附，改变了石墨一液相之间的表面能值，使其表面能下降，系统稳定性增加。因、之过冷度加大，有更多的晶核出现，石墨片更加细化。这个理论是从结晶学的全面观点提出来的。它难以解释孕育作用有时问性、液体孕育和加入孕育剂过冷度减小而不是加大等事实。
气体理论    认为孕育剂加入铁水中，主要的作用是减少溶于金属液中氧、氢、氮气体的含量，因而促进石墨化，起孕育作用。其中最流行的是脱氧理论，认为孕育作用的产生是由于脱氧造成的，不但脱氧的铁水石墨化作用加强并且脱氧产物加多了核心，使原组织白口、麻口变成细灰口。对于孕育作用有时间性，认为刚加入孕育剂时氧大量脱除，故石墨化作用增强；随着时间的延长，氧气又重新进入铁水，从而孕育作用由强减弱。对于铁水过热现象则认为温度升高，氧在铁水中溶解度增加，因此孕育作用减低，化合碳增多。这个理论的基础是认为氧妨碍石墨化。这个理论无法解释加铝的脱氧作用比硅铁强，但其孕育作用却不如硅铁；相反地有人还发现铝有时却能稍微增加白口。与上述理论并存的还有氢气理论和氮气理论，认为孕育剂能除去氢、氮。
Ca+2C=CaC2     CaC2+2H=Ca+C2H2     N2+3Ca=Ca3N2     N2+CaC2=CaCN2+C    N2+3Si=Si3N2以上式子说明加入孕育剂后能脱氢和脱氮。因为氢和氮是比较强的碳化物稳定元素，至于其他现象的解释基本与脱氧理论相似，对液体孕育等都不好解释。
关于孕育机理直到90年代中还是没有一个完满的理论。但对于下述两点还是比较清楚的：(1)由于孕育作用而引起的变化，比任何工艺都更有效地防止析出共晶渗碳体，使凝固组织成为均匀的A型石墨组织。(2)具有孕育效果的元素多为促进石墨化元素，而且是容易形成氧化物、氮化物、硫化物等的元素(见孕育铸铁)。