怎麽判斷球化劑及孕育劑的品質？
壹、球化劑的品質要求衡量球化劑品質的因素有以下幾點。
1、,,和,,的波動值按國標規定,各個牌號中,,和,,的含量允許偏差為?1%。以,,,,,,8,,7為例,,,的名義含量為8%,可變動於7%,9%;,,的名義含量為7%,可變動於6%,8%,上下限相差2%。,,含量差2%,,,殘可相差0 010%,0 015%,如再有鐵水中含硫量,鐵水溫度及接鐵量等波動因素疊加,,,殘的出入會更大。因此,評價球化劑的首要內容是該球化劑中,,、,,實際含量偏離名義含量的幅度大小。壹般好的球化劑,偏差應控制在?0 2%,0 3%以內。
2、,,,含量,,易氧化,球化劑在熔煉過程中,不可避免地會有壹部分,,生成,,,,澆註成錠時,還有二次氧化,這些均構成了球化劑中,,,含量。球化劑出廠單中所報為,,總量,,,,量越多,,,總量中所剩有效,,量就越少。1993年新國標中規定,,,<1%,
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每1%,,,,約損失0 6%的,,。,,,量高,不僅減少有效,,,而且略提高球化劑熔點,妨礙吸收。因此,,,,量高,會造成球化不良。
3、斷口密實程度觀察球化劑斷口,可以直感球化劑的優劣。凡是斷口均勻,色灰蘭略黃,密實者為上品。而斷口不均,有異物,致密性差的為下品,這種球化劑,從不同貨位取樣,其成分亦必參差不齊。4 粒度在批量生產的鑄工車間,球化處理工藝嚴密,對球化劑用量、粒度和包底裝放規則都有明確規定。球化劑生產廠應按用戶所需粒度供貨。壹般而言,粒度過大易引起早爆和漂浮;粒度過小,在鐵水溫度不足時,極易結死包底。以上兩種情況,都影響球化劑收得率,影響球化的穩定性。
二、球化劑的選用
1、,,量為了保證,,有必要的回收率,鎂合金球化劑的,,含量常低於10%。國內沖天爐鐵水溫度在1420?,1440?,多用10%含,,量的球化劑;鐵水溫度在1450?以上的,多用含,,量為8%的球化劑。,,的回收率和球化穩定性,主要隨,,的蒸氣壓增大而降低,在矽鐵鎂合金中,,,壹般以,,2,,形式存在,,,2,,的蒸氣壓(與,,蒸氣壓幾乎相等)和,,2,,的多少決定了球化劑的起爆時間,起爆力和,,的回收率。據測算,鐵水在1450?溫度下,,,的含量分別為8%、6 5%、3%和1 5%時,所對應的,,2,,分壓為526 9,,、405 3,,、202 7,,和101 3,,。顯然,球化劑中,,含量降低,有利於減少,,的蒸發損失,有利於減輕環境汙染。美國有壹半以上廠家用的是含5%,,的球化劑。在我國,隨著焦炭質量的改善,熱風沖天爐的采用,以及電爐(單用或雙聯)的使用在鐵水溫度提高的前提
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下,低,,球化劑的份額必然會增加。在1993年國標中,已列出了,,5%、,,6%的牌號。低,,球化劑,球化反應平穩,球化質量穩定可靠。球化劑中,,的作用有得以發揮的條件(在型內處理時尤其如此)。概括地說,鐵水溫度高於1500?時,最好采用低,,的球化劑。
2、,,量,,球化劑存在著鑄造缺陷多,球化效果受爐料中微量元素幹擾等缺點。本世紀六十年代,,,被開發後,,,,,球化劑立即在球鐵上得到推廣。,,與,,並用,為,,的球化作用掃除了幹擾,克服了某些鑄造缺陷。60年代,壹方面當時存在焦炭灰多硫高的現實,另壹方面過份地宣傳了,,的作用,壹度流行高,,球化劑。但不久發現,,,殘過高,於石墨的圓整性不利,,,的偏析是晶界致脆和反白口的根源,損害了球鐵的抗拉強度、韌性和動荷性能。於是,在球化劑中對,,含量不得超過,,含量,取得了***識。按球化劑中,,含量的不同,分為常量(7%,9%,,)、中量(4%,6%,,)和低量(1%,3%,,)三檔。國外球化劑中,,含量為0 5%,3%。,,含量的選取,要從國情和,,要發揮的作用來全面考慮。單純從排除球化幹擾元素,獲得較多的球數出發,,,殘=0 01%,0 02%即夠,可以選用低,,球化劑。如果原鐵水硫含量較高,或者鐵水中有較多的,,,、〔,〕,需要由,,擔當凈化鐵水,提高流動性,克服夾渣和皮下氣孔等缺陷時,采用常量,,球化劑。介乎以上兩種情況之間,則用中,,球化劑,鐵水經過脫硫處理或感應爐熔化的鐵水,屬於此類。管理嚴格的現代化大量生產車間(如離心鑄管、汽車鑄件、鐵模覆砂等)可以采用低,,球化劑。對於韌性要求嚴格的鑄件,對於,,，鑄件,對於鑄態
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球鐵件,建議采用中,,、低,,的球化劑。總之,,,量要根據爐料條件、鐵水冶金質量、爐溫和鑄件使用要求等加以確定。
3、,,量,,和,,是球化劑中的基本成分,改變它們的含量能調整球化劑的密度和熔點。,,低,,高則熔點升高,密度增大。,,過於低(,,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,,,的燒失較大,所含,,,量可能較多。因此,稀土鎂矽鐵球化劑中,,量多取38%,44%。實踐表明,該球化劑在1400?,1500?的鐵水中熔解性能較好。當需多用球鐵回爐料時,宜使用壓制的低,,或“無,,”球化劑。
4、其它添加元素有時球化劑中另添加,,、,,、,,、,,和,,等元素。為獲得珠光體基體,可配入,,或,,。,,可保證綜合性能更高的珠光體球鐵;,,球鐵的σ,和δ稍遜,但生產費用較低。研究表明,球鐵中少量的,,(0 005%,0 03%)與,,(0 01%,0 05%)配合能穩定珠光體量,改善石墨圓整性並防止大斷面石墨的畸變。當鑄態需得到鐵素體基體時,可用低(中),,含,,球化劑或再配,,。據我們試驗,,,有墨化作用,還可以促進,,的孕育效果,使石墨數增加20%,石墨更趨圓整,減少白口傾向,對生產鑄態球鐵和薄壁球鐵有利。含,,球化劑的抗衰退時間較長,處理時溶吸性好而不渣化。含5%,6%,,的低,,含,,球化劑,十分適合於熱模法生產離心球鐵管。,,在壹般球化劑中是限量元素。但,,能降低,,的蒸發,能與〔,〕、〔,〕生成高熔點反應物,附著於球化劑表面,緩和球化反應。因此,在電爐鐵水條件下,采用低,,(5%,6%,,)高,,
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(2%,5%,,)的球化劑,可達到少汙染和穩定生產的目的,,,高時,球化劑有壹定的自孕育能力。這些結果,在我們的試驗中已經得到證明。
三、關於鑄態球鐵用球化劑的提示
隨著鑄態球鐵的擴大應用,出現了所謂鑄態球鐵用的球化劑,這是壹種有別於普通,,,,,,,,合金的球化劑,其化學成分除,,和較低的,,外,尚另加有其它元素,在“球化劑的選用”壹節中已有提及。然而,現在宣傳上有壹種過分強調球化劑在獲得鑄態球鐵方面作用的傾向,以至於使企業,特別是鄉鎮企業,以為壹用上該球化劑即可確保得到鑄態球鐵。其實,這是壹種誤解。鑄態球鐵的內涵是:(1)鑄態無自由滲碳體,這是大前提;(2)基體中保證珠光體或鐵素體有足夠的含量。要達到以上兩點,需要鐵水化學成分、球化工藝和孕育工藝的綜合配合。目前,國內鑄態用球化劑,其成分的調整和某些元素的添加,不外乎控制基體組織和適度體現出壹些孕育有利的作用。自由滲碳體的消除,尚需仰仗於有效的孕育工藝。球化劑的主要功能是使石墨球化,國外並不強求球化劑對獲得鑄態球鐵的效用。最後應該指出,生產鑄態珠光體球鐵時,,,或,,等將隨回爐料帶入鐵水。如若球化劑中,,或,,量固定,球化劑加入量不變,必將造成,,、,,的積累和波動。因此,這種在球鐵化學成分和球化劑之間不協調的問題,應當引起註意。這也正是國外寧可在爐前加,,、,,,而不指定將,,、,,配入球化劑的原因。