鑄造廠家生產汽油機和柴油機缸體時，一直采用硅鈣孕育劑進行孕育，經常出現力學性能達不到要求的現象，并且所生產的缸體在機加工過程中經常出現滲漏、夾渣等缺陷。經分析，產生這些缺陷的主要原因是組織粗大，在熱節部位產生縮松;另外，由于硅鈣孕育劑成渣傾向大，處理需用的加人量大，造成渣量較大而易產生鑄件夾渣凹。為解決這一問題，在熔煉上進行了多方面試驗，特別是對孕育劑進行了多品種的試驗，最后選用鍶硅孕育劑取得了很好的效果。
1、試驗條件
采用容量為6t的變頻感應電爐進行熔煉，造型方式為濕型砂氣沖造型生產線，連續生產。鐵液出爐溫度為1 480~1 500 C，鐵液包容量為1 000 kg;孕育方式采用包內沖人法，孕育劑加入量為0.30%~0.45%，試樣在中間包次澆注完鑄件后澆注。
所用爐料為:廢鋼為優質碳素鋼，生鐵為河南球墨生鐵和本溪球墨生鐵，回爐料為同類產品回爐料,孕育劑為鍶硅孕育劑和硅鈣孕育劑，其他合金材料還有FeSi、FeMn等。鍶硅孕育劑的主要成分見表1。
爐前檢測采用澆濕型三角試樣檢查白口深度，用激冷型檢查鐵液凝固時頂部發生的行為作快速判斷。采用濕法分析鐵液成分，10t萬能強度試驗機檢測抗拉強度，布氏硬度計檢測硬度，金相顯微鏡檢查金相組織。
2、試驗結果及分析
2.1爐料配比
根據鑄造廠的實際條件，對不同的爐料配比進行了試驗，具體的爐料配比見表2。并且在同一種爐料配比方案中同時采用硅鈣孕育劑和鍶硅孕育劑兩種孕育劑進行孕育處理。
圖：爐料配比
2.2 試生產抽查結果
2.2.1
力學性能和金相組織采用不同的爐料配比方案一和方案二，用硅鈣孕育劑和鍶硅孕育劑分別進行孕育處理，其力學性能和金相組織呈現出不同的結果，表3為兩種孕育劑孕育處理后的化學成分，表4為兩種孕育劑孕育處理后的力學性能和金相組織。
2.2.2鑄件質量變化情況
采用硅鈣孕育劑和鍶硅孕育劑分別進行孕育處理,鑄件質量發生了相應的變化。用鍶硅孕育劑處理的鑄件，夾渣、滲漏、縮松等缺陷得到了明顯下降，具體統計情況見表5。
2.3 試生產數據分析
從表3和表4可以看出，碳當量在3.90%~ 4.10%范圍內，使用鍶硅孕育劑不但可以獲得較高的力學性能，而且金相組織比使用硅鈣孕育劑的效果要好得多。當采用第二種方案時，碳當量在3.99%~4.10%范圍，也可獲得較高的抗拉強度值。當碳當量達到4.10%時，抗拉強度仍能達到260 MPa以上，而同爐采用硅鈣孕育劑孕育后的抗拉強度值在240-260 MPa范圍，比鍶硅孕育劑孕育處理的抗拉強度值要低20 MPa左右。
從表4可以看出，采用鍶硅孕育劑的石墨均為A型和少量C型，長度在5~6級范圍;而采用硅鈣孕育劑的石墨長度都在4~5級，隨著碳當量的增高，石墨長度也在增長，有時還會出現F型石墨。用鍶硅孕育劑進行處理的鐵液的共晶團數量比使用硅鈣孕育劑處理的鐵液的共晶團數量要少一些。
圖：兩種孕育劑孕育處理后的化學成分
圖：兩種方案的金相組織
2.4 技術效果分析
在相同的試驗條件下，鍶硅孕育劑的減白口能力比硅鐵要高30%~ 50%，與硅鈣相近。在化學成分3.35%~ 3.40%C、2.00%~ 2.15%Si、0.70%~0.80% Mn、≤0.060% P、0.060% ~ 0.080% S、0.40%~0.60% Cu、0.060%~0.090%Sn，出爐溫度1 480~1 .500 C,孕育劑加人量0.35%，孕育處理后2 min取三角試塊檢測白口深度，采用鍶硅孕育的白口深度為0~2 mm;采用硅鈣孕育的白口深度為1~2 mm;硅鐵孕育的白口深度為1~4mm。而且斷面均勻性與抗衰退能力比硅鐵好;同時在大量降低過冷度的同時，并不過多的增加共晶團數量，減少了鑄件縮松傾向的產生，特別是對于電爐熔煉增硫的鐵液，它的作用可以得到最大限度的發揮。另外，鍶硅孕育劑特別有利于改善薄壁鑄件中石墨的形態和分布狀況，使不同厚度處組織的差別更小，過冷組織只見于鑄件的表層;鍶硅孕育劑易熔解、形渣少，適用于感應電爐熔煉下生產各種灰鑄鐵件。
另外，采用鍶硅孕育劑處理的鐵液，抗衰退能力較硅鐵和硅鈣孕育劑強。在相同的試驗條件下，鍶硅孕育劑的抗衰退能力比硅鐵和硅鈣強。在化學成分3.35%~3.40%C、2.00%~ -2.15%Si、0.70%-0.80%Mn、≤0.060% P、0.060%-0.080%S、0.405-0.60% Cu、0.060%-0.090%Sn，出爐溫度1480~1500 C，孕育劑加入量0.35%，孕育處理后每隔1min澆注一組試樣，測其抗拉強度的變化。通過試驗，硅鐵、硅鈣、鍶硅孕育劑孕育處理后達到最佳狀態的時間分別為1min、5min、7min,這說明鍶硅也是一種長效孕育劑。
根據要求在鐵液中加人了少量的Cu、Sn合金元素，Cu、Sn都是強烈穩定珠光體的元素，但它們對珠光體的細化作用甚微。對細化石墨，細化珠光體起主要作用的還是鍶硅。
圖：鑄件質量變化情況
3、結論
經過多次反復的試驗，共澆注了100余噸鑄件進行機械加工。同時對多批鑄件進行跟蹤統計，可以看出，夾渣、縮松、滲漏等缺陷都得到較好的改善，提高了產品質量。對鑄件進行硬度測試，鑄件的硬度HB均在190-220范圍內。
(1)用鍶硅孕育劑代替硅鈣孕育劑生產高碳當量高強度灰鑄鐵是可行的。鑄件顯示出良好的力學性能,其抗拉強度值均超過250 MPa。同時還能獲得理想的金相組織:細片狀的A型石墨和少量的C型石墨(<5%) ，珠光體含量在98%以上。
(2)采用鍶硅孕育劑處理灰鑄鐵時，碳當量可達到3.90%~4.10%，而加入量只有0.30%~0.35%，就能取得較好的效果。同時，由于鍶硅孕育劑帶人的渣量較少，減少了鑄件的渣孔缺陷。