球化剂的主要成分是球化元素,如Mg、Ce、Ca等。球墨铸铁中的球状石墨就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。球墨铸铁的焊接性要比灰铸铁更差所以,很多地区普遍使用的球化剂是硅铁稀土镁合金,国外大都采用镁系球化剂(纯镁和镁合金),少数国家则采用钙系球化剂。在有干扰元素的铸铁中,加入稀土可消除其干扰作用,有研究报告指出在铸铁中干扰元素之和应小于0。
反白口:一般铸铁件的白口组织容易出现在冷却较快的表层、尖角、披缝等处,反白口缺陷则相反,碳化物相出现在铸件中等断面心部、热节等部位。球化元素残余量过多时,有促进反白口缺陷产生的作用,稀土元素强于镁,它们一般都能增加球铁组织形成时的过冷度。虽然选择合适的球化剂非常重要,但稳定生产符合质量要求的球墨铸铁件并不是主要原因,而是一项系统工程,需要注意以下几点:1。
残余镁量过高时,也同时加强了从湿型中吸收氢的倾向,因而产生皮下孔的几率增加。另外,球化铁水停留时间长也能增加孔的数量。
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。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。
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