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稀土在球鐵中的作用稀土能促進鎂合金的球化效果(球化率和球的圓整度),它對壁厚球鐵件中防止球狀石墨畸變的效果受到了重視,這也是國內(nèi)外球化劑中都包含稀土的主要原因之一。
在鑄件中有些元素能破壞和阻礙石墨球化,這些元素即所謂的球化干擾元素,干擾元素分為兩類,一是消耗球化元素型干擾元素,它們與鎂、稀土生成MgS、MgO、MgSe、RE2O3、RE2S3、RE2Te3等,使球化元素降低從而破壞了球狀石墨形成;另一類是晶間偏析型干擾元素,包括錫、銻、銅、鈦、鋁等在共晶結(jié)晶時,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(dāng)這些元素含量小于臨界含量時,并不能形成畸變石墨。鋇作為石墨化元素與鎂一起可降低鎂在高溫下的蒸汽壓,提高鎂的吸收率,增加單位體積球墨鑄鐵的石墨球數(shù),強化孕育的效果,抑制碳化物的形成。
球化劑有一種常見的作用就是鑄鐵作用,在我們?nèi)粘hT鐵作業(yè)過程中,需要對球化劑的應(yīng)用特點有一定的了解,這樣才能更有效應(yīng)用球化劑,下面簡單介紹一下影響球化劑應(yīng)用的因素,大家在應(yīng)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?jǐn)U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。
石墨漂?。?/span>過共晶成分的厚壁球鐵件中,在澆注位置頂部,常常出現(xiàn)一個石墨密集區(qū)域,即“始末漂浮”現(xiàn)象,這是由于石墨與鐵水密度不同,過共晶鐵水直接析出的石墨受到浮力作用向上所致。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。石墨漂浮程度與碳當(dāng)量、球化元素的種類及殘留量、鑄件凝固時間、澆注溫度等因素有關(guān)系。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。