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      文章類目
      球墨鑄鐵管生產

      稀土鎂硅鐵球化劑中的元素及特性

      時間:2015-05-30
              目前普遍采用的稀土鎂硅鐵球化劑,其中含有元素鎂、稀土、鈣,還有一定的鐵、硅,以及少量的錳、鋁、鈦等。球化劑的成分與球化處理方式、鐵液條件等有關。
              球化元素就是能把鐵液中的片狀石墨轉化為球狀石墨的元素?;瘜W周期表中幾乎所有元素的轉化能力都被進行了研究。最終認為鎂是最好最主要的球化元素,此外某些情況下鈰、鑭、鈣、釔也能用作輔助的球化元素。
              球墨鑄鐵件中球化元素的殘留量與鑄件的大小,壁的厚薄,以及原鐵液的硫含量有關,要保證石墨成球以及球化的穩定性,有效殘留鎂量應>0.030%。為了保證鎂有必要的回收率, 鎂合金球化劑的鎂含量常低于10%。在選擇球化劑的含鎂量時,一般高溫球化鐵液時(1500~1550℃)選用Mg含量稍低的球化劑(鎂5%~6%),低溫球化鐵液時(1400~1450℃)選用Mg含量稍高的球化劑(鎂6%~8%),這樣可以控制球化反應的平穩性,獲得合適的殘留鎂量。在實際生產時,在溫度差別不很大時,工人為了操作方便,往往不會這么嚴格地區分,一般采用合理覆蓋球化劑,控制加入量的方式,來控制球化爆發的平穩性,以獲得合適的殘留鎂量。
              稀土元素球化能力次于鎂,國內球化劑中的稀土含量一般分為高量(7%~9%) 、中量(4%~6%)和低量(1%~3%)三檔。相比之下國外球墨鑄鐵大量使用電爐熔煉,采用脫硫工藝,所以主要采用低Mg(2.5%~6.0%)、低RE(<2.0%)的球化劑,因而球化反應平穩,石墨球圓整度較高。
              稀土有輕稀土和重稀土之分,國內生產普通球墨鑄鐵主要以鈰、鑭為主的輕稀土球化劑,但是隨著對重稀土的不斷研究,其在厚大斷面球墨鑄鐵中已開始使用,且使用效果良好,可以有效地克服厚斷面大型球墨鑄鐵件易出現球化衰退、斷面敏感性強、斷面中心部位力學性能低等問題。
              鈣一般在球化劑中是限量元素,適量(電爐用一般采用2%~3%Ca)可以控制球化劑在鐵液中的吸收與反應速度。但要注意過量的鈣,不僅球化劑熔化慢,而且還會導致石墨向蠕蟲狀發展,尤其是大斷面球墨鑄鐵。因此,在大斷面球墨鑄鐵生產中一定要注意球化劑中鈣的控制,球化劑中的鈣低還有一個直觀反映是球化后澆包里渣子少。
              鋇在球化劑中是為發揮稀土、鎂、鈣元素的協調作用,降低稀土和鎂的含量,使球化效果更好。鋇作為石墨化元素與鎂一起可降低鎂在高溫下的蒸氣壓,提高鎂的吸收率,增加單位體積球墨鑄鐵的石墨球數,強化孕育效果,抑制碳化物的形成。
              硅和鐵是球化劑中的基本成分,是熔煉合金時配入的,改變它們的含量能調整球化劑的密度和熔點。稀土鎂硅鐵球化劑中的硅一般在40%~50%,熔點為1220℃,Si低、Fe高則熔點升高,密度增大。Si過低(Fe必高),球化劑難以熔解,而且這種球化劑在熔煉時,終點溫度高,Mg的燒失較大,所含氧化鎂量可能較多。當需多用球墨鑄鐵回爐料時,宜使用壓制的低硅 或“無硅”球化劑。
       

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