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球化劑的主要成分是球化元素,如Mg、Ce、Ca等。球墨鑄鐵中的球狀石墨就是鑄鐵鐵液經(jīng)球化處理后而成,使其強度大大高于灰鑄鐵,韌性優(yōu)于可鍛鑄鐵,同時還能保持灰鑄鐵的一系列優(yōu)點。但球墨鑄鐵熔鑄時所使用的球化劑能增加焊縫產(chǎn)生“白口”和淬硬組織的傾向,使焊縫及熱影響區(qū)(尤其是熔合區(qū))誘發(fā)裂紋。黑渣的主要成分硅酸鎂,是由鐵水中MgO和SiO2反應生成的,并受其相對含量的影響。球墨鑄鐵的焊接性要比灰鑄鐵更差所以,很多地區(qū)普遍使用的球化劑是硅鐵稀土鎂合金,國外大都采用鎂系球化劑(純鎂和鎂合金),少數(shù)國家則采用鈣系球化劑。
有不良影響,特別是當溫度低于零度時影響更大,而含硫低可以選用低鎂低稀土球化劑球化,并減少“黑斑”缺陷的產(chǎn)生,而“黑斑”主要是鎂、氧化物的聚集物,此外也要用低硅球化劑以保證可以進行多次孕育。
對珠光體球鐵而言,在生產(chǎn)時鑄鐵成份中錳可提高至0.8~1.0%,有些鑄件如果是用作耐磨性曲軸時,錳可提高至1.2~1.35%,生產(chǎn)鑄態(tài)珠光體元素銅。加入量大于1.8%時,它阻礙石墨球化,但促進基體完全珠光體化,一般球鐵中銅含量應小于1.5%,錫是強烈的珠光體化元素,其對硬度的影響大于銅和錳,但Sn≥1.0%時使石墨畸變,因此其含量應限制在0.08%以下。與球化元素有關的是,要控制殘余鎂和稀土不能過高,這對減少宏觀和微觀縮松都有明顯效果,縮松傾向幾乎與球化元素成正比。
球化劑有一種常見的作用就是鑄鐵作用,在我們日常鑄鐵作業(yè)過程中,需要對球化劑的應用特點有一定的了解,這樣才能更有效應用球化劑,下面簡單介紹一下影響球化劑應用的因素,大家在應用的時候可以加以利用和參考。
影響球鐵組織中珠光體含量的主要因素有凝固組織特點、通過共析區(qū)冷卻速率、碳硅含量、合金元素種類和含量等。凝固組織中石墨球少、尺寸大,不利于碳的充分擴散,有利于增加珠光體,減少鐵素體;奧氏體含炭量高、鑄件冷卻速率大都有增加珠光體的傾向。
選用含有銅、銻或鎳的球化劑或在鐵水中加入銅、銻、鎳、錫等元素,都可以穩(wěn)定珠光體組織。而對于鐵素體球鐵一定要控制這些元素的含量,另外,由于稀土元素增加鐵水的過冷傾向,生產(chǎn)鐵素體鑄件時,適宜選用稀土含量低的球化劑。
化學成分測試:
合格的球化劑不僅外形致密、無夾雜,而且化學成分的含量和均勻性也很好。
除了對球化劑中稀土、鎂、硅、鈣等元素的常規(guī)分析外,合金中MgO的分析常被制造商和用戶忽視。這也與缺乏統(tǒng)一的MgO分析標準有關。對同一種合金,不同廠家采用了不同的分析方法,對合金成分得出了不同的結論。質量較差的球化劑斷面致密性較差,存在氣體縮孔、夾渣等異物,斷面呈灰色。這就要求合金制造商和鑄造用戶達到統(tǒng)一的驗收分析標準來共同遵守。