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這些元素富集在晶界,促進使碳在共晶后期形成畸形的枝晶狀石墨,球化干擾元素原子量越大,其干擾作用越強,現(xiàn)在許多研究都已找到了干擾元素在鑄鐵中的臨界含量,當這些元素含量小于臨界含量時,并不能形成畸變石墨。在有干擾元素的鑄鐵中,加入稀土可消除其干擾作用,有研究報告指出在鑄鐵中干擾元素之和應小于0.10%即z=Ti Cr Sb V As Pb Zn …1.1.4球鐵檢測加強球鐵檢測是保證其質(zhì)量的重要措施,目前正在研究發(fā)展線分析,即產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中進行分析,以確定其質(zhì)量,已有不少單位在大批量生產(chǎn)條件下利用超聲波對鑄件質(zhì)量進行分析。而殘余稀土較多時,高碳當量鐵水易產(chǎn)生碎塊石墨,碎塊石墨的集中區(qū)域一般稱做“灰斑”。
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,主要的球化劑類型有鎂硅系合金、稀土鎂硅系合金、鈣系合金(日本用的較多),鎳鎂系合金、純鎂合金、稀土合金(分別是以鑭為主的輕稀土和以釔為主的重稀土)等。這些合金中目前世界上用的較為廣泛的是稀土鎂硅鐵合金,除此之外還衍生出單一輕稀土球化劑(以鑭為主)、單一重稀土球化劑(以釔為主)、含鋇球化劑、含銻球化劑、含鉍球化劑、含銅球化劑等。鎂能使球鐵的共晶含碳量提高,碳當量相同的鐵水,提高其殘余鎂量就能減少石墨漂浮,殘留稀土量過高,有助于爆裂狀石墨的升成。
球化劑是生產(chǎn)球墨鑄鐵必不可少的重要材料,其品質(zhì)好壞直接影響所生產(chǎn)的球墨鑄鐵的質(zhì)量,如鑄件球化率、石墨球大小,以及鑄件產(chǎn)生縮松、氣孔、夾渣的傾向等。在球墨鑄鐵的生產(chǎn)中,只有充分了解球化劑中各種元素的作用,然后根據(jù)實際生產(chǎn)條件、鑄件的技術(shù)要求,合理選擇并正確使用球化劑,才能保證生產(chǎn)出高品質(zhì)的球墨鑄鐵。而蠕蟲狀石墨的出現(xiàn)則是由于球化元素殘余量不足或者含有超限的鈦和鋁。
目前普遍采用的稀土鎂硅鐵球化劑,其中含有元素鎂、稀土、鈣,還有一定的鐵、硅,以及少量的錳、鋁、鈦等。球化劑的成分與球化處理方式、鐵液條件等有關(guān)。本文以使用普遍的稀土硅鐵鎂球化劑為例進行分析。
原材料制備:
稀土硅鐵合金:這是球化劑中稀土元素的來源。它要求不潮濕,不需要粉碎,成分均勻,無需夾雜物。稀土硅鐵通常含有23-30%的稀土。
金屬鎂:鎂主要以鎂硅合金相存在,有利于降低鎂的氧化燒損。合金中的鎂也可分為有效鎂和無效鎂,無效鎂主要指氧化鎂。因此,原料鎂必須是高純度的(一級鎂,含鎂99.7%以上),雜質(zhì)少,不能氧化。
硅鐵:要求鋁含量低,結(jié)構(gòu)緊湊,無粉化現(xiàn)象,無夾雜。我國標準75以下的硅鐵是耐火材料,雜質(zhì)較多,不宜使用。