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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;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。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,當這些元素含量小于臨界含量時,并不能形成畸變石墨。
質(zhì)量判定標準:
1、球化劑中氧化鎂含量等于鎂含量的10%左右;
2、球化劑致密、無偏析、無縮孔縮松、不粉化;
3、球化劑粒度分布均勻,無粉狀合金,鈍角多變形顆粒為好;
4、球化元素改變石墨形態(tài)由片狀變?yōu)榍驙畹哪芰姡?/span>
5、球化劑的密度、沸點均低于鐵液,密度小能夠在鐵液中自動上浮,沸點低于鐵液處理溫度,鎂能在該處理溫度下轉(zhuǎn)化為氣態(tài),有自攪拌作用,從而改善球化效果。
合格的球化劑,除了外觀致密、沒有夾雜物等之外,更重要的還是其化學成分的含量及均勻性。
球化劑是為獲得球狀石墨鑄鐵而加入鐵液內(nèi)的某些金屬或合金。中國普遍使用的是硅鐵稀土鎂球化劑,使鑄鐵中的石墨結(jié)晶成球狀的添加劑,謂之“球化劑。但球墨鑄鐵熔鑄時使用的“球化劑”能增加焊縫產(chǎn)生“白口”和硬組織的傾向,使焊縫及熱影響區(qū)(尤其是熔合區(qū))誘發(fā)裂紋。故球墨鑄鐵的焊接性要比灰鑄鐵更差。配合球化處理裝置球化劑,球化劑的處理方法采用沖入包內(nèi)法進行球化處理。
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。
在工業(yè)生產(chǎn)領域,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。石墨漂浮程度與碳當量、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系。