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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。球墨鑄鐵中的球狀石墨就是鑄鐵鐵液經球化處理后而成,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。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。
反白口:一般鑄鐵件的白口組織容易出現(xiàn)在冷卻較快的表層、尖角、披縫等處,反白口缺陷則相反,碳化物相出現(xiàn)在鑄件中等斷面心部、熱節(jié)等部位。目前還有單位正在用超聲波作球化級別的測定,已可測定合格的球化級別和不合格的產品(3級和4級之間),但還不能進行更細分級測定,此方法正在完善中。球化元素殘余量過多時,有促進反白口缺陷產生的作用,稀土元素強于鎂,它們一般都能增加球鐵組織形成時的過冷度。
殘余鎂量過高時,也同時加強了從濕型中吸收氫的傾向,因而產生皮下孔的幾率增加。另外,球化鐵水停留時間長也能增加孔的數(shù)量。
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。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。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量的重要措施,目前正在研究發(fā)展線分析,即產品在生產過程中進行分析,以確定其質量,已有不少單位在大批量生產條件下利用超聲波對鑄件質量進行分析。
熔化過程控制:
首先,進料順序應正確。應注意鎂和廢料之間不要直接接觸。低熔點鎂應首先與硅反應形成鎂硅相,以減少鎂的燃燒損失。
第二,熔體成分應均勻。除了在中頻爐中進行自感應攪拌外,還需要及時有力地手動攪拌合金,使合金成分在熔煉過程中均勻化。在冶煉過程中,必須防止“跑鎂”、“棚料”、“撞爐”現(xiàn)象的發(fā)生。
第三,合金錠的厚度應適當。如果鋼錠厚度過薄,且表面積過大,合金在冷卻過程中容易引起更多的鎂燃燒和氧化。當鋼錠厚度過厚時,由于合金元素比例的不同,容易引起凝固過程中的成分偏析。合適的厚度通常為10-15毫米。
四是篩分粒度分級。在破碎和篩選之前,凝固的鋼錠應清除氧化物和雜質。根據(jù)鋼包的尺寸,鋼包的尺寸可以分等級包裝,但不能有合金粉。