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在鑄造生產(chǎn)中廣泛使用的球化劑是稀土鎂硅鐵合金。其中的鎂元素主要是以硅化鎂(Mg2Si)和氧化鎂(MgO)兩種形態(tài)存在。硅化鎂作為球化劑中的一個單獨相而存在,氧化鎂則作為稀土鎂硅鐵合金中的非金屬夾雜物而存在。
一些鑄造企業(yè)只對球化劑中的Mg元素進行檢測,并作為其中有效Mg的含量。由于MgO對于球化不起作用,而傳統(tǒng)的Mg元素測定方法不能區(qū)分有效Mg和無效Mg的實際含量,所以在Mg元素達標(biāo)的前提下,MgO的存在直接減少了球化劑中有效Mg的含量,對球化過程和產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。鎂能使球鐵的共晶含碳量提高,碳當(dāng)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。
所以球化劑的生產(chǎn)過程中,控制氧化鎂的含量是一項十分重要的工作,而且球化劑中氧化鎂的含量也是檢驗球化劑質(zhì)量的重要指標(biāo)。
為提高球化率,對原來的球化和孕育處理工藝進行了改進,主要措施是:增大球化劑和孕育劑加入量、凈化鐵液、脫硫處理等。球化率仍然采用25 mm的單鑄楔形試塊進行檢測,具體方案如下:
(1)分析原工藝球化率偏低的原因,曾認為是球化劑用量較少,故將球化劑加入量由1.3%~1.4%增加到1.7%,但球化率并未達到要求。
(2)另一種猜測是認為球化率偏低可能是由于孕育不良,因而試驗加大孕育劑量,由0.7%~0.9%增加到1.1%,球化率亦未達到要求。
(3)繼續(xù)分析認為鐵液夾雜較多、球化干擾元素偏高等可能是造成球化率偏低的原因,因而對鐵液進行高溫凈化,高溫凈化溫度一般控制在1 500±10℃,但其球化率仍未突破90%。
雖然選擇合適的球化劑非常重要,但穩(wěn)定生產(chǎn)符合質(zhì)量要求的球墨鑄鐵件并不是主要原因,而是一項系統(tǒng)工程,需要注意以下幾點:
1.選擇合理的鐵液化學(xué)成分。
2.獲得S、O含量低且穩(wěn)定高質(zhì)量的原鐵液。
3.正確的球化孕育處理工藝。
4.確定了適宜的球化劑用量和剩余球化元素。
在球化過程中,液態(tài)鐵應(yīng)快速生成,不能直接沖向合金。袋子底部應(yīng)設(shè)置堤壩或坑,內(nèi)部空間可放置所有壓實后的球墨劑和覆蓋材料。爐溫應(yīng)合理,在保證澆注溫度的前提下,盡量降低球化溫度。接種劑的成分需要嚴(yán)格篩選,合理搭配,、長效,保證良好的接種效果。