黑渣:它一般发生在铸件的上部(浇注位置),主要分为块状、绳索状和细碎黑渣。黑渣的主要成分硅酸镁,是由铁水中MgO和SiO2反应生成的,并受其相对含量的影响。因此,作为控制黑渣的措施之一就是减少镁的残余量(加镁0.15%时,渣总量约占铁水重量的0.1%),而残余稀土因与氧有很强的亲和力,在减少黑渣方面有明显的效果。由于MgO对于球化不起作用,而传统的Mg元素测定方法不能区分有效Mg和无效Mg的实际含量,所以在Mg元素达标的前提下,MgO的存在直接减少了球化剂中有效Mg的含量,对球化过程和产品质量造成不良影响。
缩孔缩松:缩孔常出现在铸件然后凝固部位(热节处、冒口颈与铸件连接处、内角或内浇口与铸件连接处),是隐蔽于铸件内部或与外表连通的孔洞。缩松,宏观的出现在热节处,细微的收缩孔洞,大多是孔洞内部互相连通。与球化元素有关的是,要控制残余镁和稀土不能过高,这对减少宏观和微观缩松都有***,缩松倾向几乎与球化元素成正比。石墨漂浮:过共晶成分的厚壁球铁件中,在浇注位置顶部,常常出现一个石墨密集区域,即“始末漂浮”现象,这是由于石墨与铁水密度不同,过共晶铁水直接析出的石墨受到浮力作用向上所致。
质量判定标准:
1、球化剂中氧化镁含量等于镁含量的10%左右;
2、球化剂致密、无偏析、无缩孔缩松、不粉化;
3、球化剂粒度分布均匀,无粉状合金,钝角多变形颗粒为好;
4、球化元素改变石墨形态由片状变为球状的能力强;
5、球化剂的密度、沸点均低于铁液,密度小能够在铁液中自动上浮,沸点低于铁液处理温度,镁能在该处理温度下转化为气态,有自搅拌作用,从而改善球化效果。
合格的球化剂,除了外观致密、没有夹杂物等之外,更重要的还是其化学成分的含量及均匀性。
硅和铁是球化剂中的基本成分,是熔炼合金时配入的,改变它们的含量能调整球化剂的密度和熔点。稀土镁硅铁球化剂中的硅一般在40%~50%,熔点为1220℃,Si低、Fe高则熔点升高,密度升高。Si过于低(Fe必高),球化剂难以熔解,而且这种球化剂在熔炼时,终点温度高,Mg的烧失较大,所含MgO量可能较多。当需多用球墨铸铁回炉料时,宜使用压制的低Si 或“无Si”球化剂。5、球化剂的密度、沸点均低于铁液,密度小能够在铁液中自动上浮,沸点低于铁液处理温度,镁能在该处理温度下转化为气态,有自搅拌作用,从而改善球化效果。
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