当前球墨铸铁(以下简称球铁)生产中存在着两大问题:一是球化质量不稳定;二是球化剂选用不当。前一个问题与球化剂品质有关,后一个问题则与用户对球化剂品种及成分的内涵不甚了解有关。以下简述的是球化剂的品质要求和成分选择原则。

一、球化剂的品质要求衡量球化剂品质的因素有以下几点。

1、,,和,,的波动值按国标规定,各个牌号中,,和,,的含量允许偏差为?1%。以,,,,,,8,,7为例,,,的名义含量为8%,可变动于7%,9%;,,的名义含量为7%,可变动于6%,8%,上下限相差2%。,,含量差2%,,,残可相差0 010%,0 015%,如再有铁水中含硫量,铁水温度及接铁量等波动因素叠加,,,残的出入会更大。因此,评价球化剂的首要内容是该球化剂中,,、,,实际含量偏离名义含量的幅度大小。一般好的球化剂,偏差应控制在?0 2%,0 3%以内。

2、,,,含量,,易氧化,球化剂在熔炼过程中,不可避免地会有一部分,,生成,,,,浇注成锭时,还有二次氧化,这些均构成了球化剂中,,,含量。球化剂出厂单中所报为,,总量,,,,量越多,,,总量中所剩有效,,量就越少。1993年新国标中规定,,,<1%,

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每1%,,,,约损失0 6%的,,。,,,量高,不仅减少有效,,,而且略提高球化剂熔点,妨碍吸收。因此,,,,量高,会造成球化不良。

3、断口密实程度观察球化剂断口,可以直感球化剂的优劣。凡是断口均匀,色灰兰略黄,密实者为上品。而断口不均,有异物,致密性差的为下品,这种球化剂,从不同货位取样,其成分亦必参差不齐。4 粒度在批量生产的铸工车间,球化处理工艺严密,对球化剂用量、粒度和包底装放规则都有明确规定。球化剂生产厂应按用户所需粒度供货。一般而言,粒度过大易引起早爆和漂浮;粒度过小,在铁水温度不足时,极易结死包底。以上两种情况,都影响球化剂收得率,影响球化的稳定性。

二、球化剂的选用

1、,,量为了保证,,有必要的回收率,镁合金球化剂的,,含量常低于10%。国内冲天炉铁水温度在1420?,1440?,多用10%含,,量的球化剂;铁水温度在1450?以上的,多用含,,量为8%的球化剂。,,的回收率和球化稳定性,主要随,,的蒸气压增大而降低,在硅铁镁合金中,,,一般以,,2,,形式存在,,,2,,的蒸气压(与,,蒸气压几乎相等)和,,2,,的多少决定了球化剂的起爆时间,起爆力和,,的回收率。据测算,铁水在1450?温度下,,,的含量分别为8%、6 5%、3%和1 5%时,所对应的,,2,,分压为526 9,,、405 3,,、202 7,,和101 3,,。显然,球化剂中,,含量降低,有利于减少,,的蒸发损失,有利于减轻环境污染。美国有一半以上厂家用的是含5%,,的球化剂。在我国,随着焦炭质量的改善,热风冲天炉的采用,以及电炉(单用或双联)的使用在铁水温度提高的前提

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下,低,,球化剂的份额必然会增加。在1993年国标中,已列出了,,5%、,,6%的牌号。低,,球化剂,球化反应平稳,球化质量稳定可靠。球化剂中,,的作用有得以发挥的条件(在型内处理时尤其如此)。概括地说,铁水温度高于1500?时,最好采用低,,的球化剂。

2、,,量,,球化剂存在着铸造缺陷多,球化效果受炉料中微量元素干扰等缺点。本世纪六十年代,,,被开发后,,,,,球化剂立即在球铁上得到推广。,,与,,并用,为,,的球化作用扫除了干扰,克服了某些铸造缺陷。60年代,一方面当时存在焦炭灰多硫高的现实,另一方面过份地宣传了,,的作用,一度流行高,,球化剂。但不久发现,,,残过高,于石墨的圆整性不利,,,的偏析是晶界致脆和反白口的根源,损害了球铁的抗拉强度、韧性和动荷性能。于是,在球化剂中对,,含量不得超过,,含量,取得了***识。按球化剂中,,含量的不同,分为常量(7%,9%,,)、中量(4%,6%,,)和低量(1%,3%,,)三档。国外球化剂中,,含量为0 5%,3%。,,含量的选取,要从国情和,,要发挥的作用来全面考虑。单纯从排除球化干扰元素,获得较多的球数出发,,,残=0 01%,0 02%即够,可以选用低,,球化剂。如果原铁水硫含量较高,或者铁水中有较多的,,,、〔,〕,需要由,,担当净化铁水,提高流动性,克服夹渣和皮下气孔等缺陷时,采用常量,,球化剂。介乎以上两种情况之间,则用中,,球化剂,铁水经过脱硫处理或感应炉熔化的铁水,属于此类。管理严格的现代化大量生产车间(如离心铸管、汽车铸件、铁模覆砂等)可以采用低,,球化剂。对于韧性要求严格的铸件,对于,,，铸件,对于铸态

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球铁件,建议采用中,,、低,,的球化剂。总之,,,量要根据炉料条件、铁水冶金质量、炉温和铸件使用要求等加以确定。

3、,,量,,和,,是球化剂中的基本成分,改变它们的含量能调整球化剂的密度和熔点。,,低,,高则熔点升高,密度增大。,,过于低(,,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,,,的烧失较大,所含,,,量可能较多。因此,稀土镁硅铁球化剂中,,量多取38%,44%。实践表明,该球化剂在1400?,1500?的铁水中熔解性能较好。当需多用球铁回炉料时,宜使用压制的低,,或“无,,”球化剂。

4、其它添加元素有时球化剂中另添加,,、,,、,,、,,和,,等元素。为获得珠光体基体,可配入,,或,,。,,可保证综合性能更高的珠光体球铁;,,球铁的σ,和δ稍逊,但生产费用较低。研究表明,球铁中少量的,,(0 005%,0 03%)与,,(0 01%,0 05%)配合能稳定珠光体量,改善石墨圆整性并防止大断面石墨的畸变。当铸态需得到铁素体基体时,可用低(中),,含,,球化剂或再配,,。据我们试验,,,有墨化作用,还可以促进,,的孕育效果,使石墨数增加20%,石墨更趋圆整,减少白口倾向,对生产铸态球铁和薄壁球铁有利。含,,球化剂的抗衰退时间较长,处理时溶吸性好而不渣化。含5%,6%,,的低,,含,,球化剂,十分适合于热模法生产离心球铁管。,,在一般球化剂中是限量元素。但,,能降低,,的蒸发,能与〔,〕、〔,〕生成高熔点反应物,附着于球化剂表面,缓和球化反应。因此,在电炉铁水条件下,采用低,,(5%,6%,,)高,,

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(2%,5%,,)的球化剂,可达到少污染和稳定生产的目的,,,高时,球化剂有一定的自孕育能力。这些结果,在我们的试验中已经得到证明。

三、关于铸态球铁用球化剂的提示

随着铸态球铁的扩大应用,出现了所谓铸态球铁用的球化剂,这是一种有别于普通,,,,,,,,合金的球化剂,其化学成分除,,和较低的,,外,尚另加有其它元素,在“球化剂的选用”一节中已有提及。然而,现在宣传上有一种过分强调球化剂在获得铸态球铁方面作用的倾向,以至于使企业,特别是乡镇企业,以为一用上该球化剂即可确保得到铸态球铁。其实,这是一种误解。铸态球铁的内涵是:(1)铸态无自由渗碳体,这是大前提;(2)基体中保证珠光体或铁素体有足够的含量。要达到以上两点,需要铁水化学成分、球化工艺和孕育工艺的综合配合。目前,国内铸态用球化剂,其成分的调整和某些元素的添加,不外乎控制基体组织和适度体现出一些孕育有利的作用。自由渗碳体的消除,尚需仰仗于有效的孕育工艺。球化剂的主要功能是使石墨球化,国外并不强求球化剂对获得铸态球铁的效用。最后应该指出,生产铸态珠光体球铁时,,,或,,等将随回炉料带入铁水。如若球化剂中,,或,,量固定,球化剂加入量不变,必将造成,,、,,的积累和波动。因此,这种在球铁化学成分和球化剂之间不协调的问题,应当引起注意。这也正是国外宁可在炉前加,,、,,,而不指定将,,、,,配入球化剂的原因。