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球化剂的使用过程及应用领域

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球化剂在进行使用的过程中主要是为了获得球状石墨铸铁而加入铁液内的某些金属或合金。中国普遍使用的是硅铁稀土镁球化剂。使铸铁中的石墨结晶成球状的添加剂,谓之“球化剂”。“球化剂”的主要成分是球化元素,如Mg、Ce、Ca等。

球化剂中的球状石墨是铸铁铁液经球化处理后而成,使其强度大大高于灰铸铁,韧性优于可锻铸铁,同时还能保持灰铸铁的一系列优点。但球墨铸铁熔铸时所使用的“球化剂”能增加焊缝产生“白口”和淬硬组织的倾向,使焊缝及热影响区(尤其是熔合区)诱发裂纹。故球墨铸铁的焊接性要比灰铸铁更差。

铸铁铸造领域;含镁量4%、5%、5.5%属于低镁球化剂,RE在1%-2%之间,多用于中频炉熔炼、低硫铁液的球化处理。它具有球化反应和缓、球化元素易于充分吸收的优点。 含镁量6%、7%属中镁系列球化剂,多用于冲天炉、电炉双联熔炼,或中频炉熔炼珠光体型铸态球墨铸铁铸件。

 

球化剂根据铸件壁厚和原铁水含硫量,确定合适的球化剂加入量,适用范围广,球化处理工艺宽泛。 高镁系列球化剂,适合冲天炉熔炼、含硫量0.06%-0.09%的铁液,加入量在1.6%-2.0%之间。 低铝球化剂使用于容易产生皮下气孔缺陷的铸件,以及对铁液含铝量有要求的铸件。

 

纯Ce、纯La生产的球化剂,球化处理后铁液纯净夹杂物少、石墨球圆整。钇基重稀土生产的球化剂适合于大断面铸件,延缓球化衰退、防止块状石墨。含Sb球化剂用于珠光体型球墨铸铁。 低硅球化剂适用于使用大量回炉料的铸造工厂;镍镁球化剂则用于高镍奥氏体球墨铸铁。

 

合适的球化元素残留量能使石墨充分球化且不产生渗碳体。球化元素残留量取决于球化剂组成、球化元素在铁水中的吸收率、铁水中干扰元素含量以及球化剂加人量。确定球化剂加入量应考虑以下一些因素。

 

无论采用何种球化剂,首先要考虑球化剂中镁的吸收率。不同的球化剂和不同的加人方法会使镁有不同的吸收率。前面已经介绍了镁吸收率的大致范围。可以根据预期吸收率并结合实际化验分析数据计算球化剂加人量。稀土元素的吸收率很稳定,高铈稀土有一定球化作用,低铈稀土主要用于中和干扰元素的有害作用。采用稀土镁球化剂时镁残留量可以降低0.01%-0.02%。

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