3. 球化
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1 x- E; E* w4 U9 O ^6 E( E 球化處理仍以包內(nèi)沖入法為主。選用球化劑需視熔爐、出鐵溫度，脫硫與否和球鐵類型等而定。一般而言，沖天爐鐵液選用Mg7~9%，RE3~7%的球化劑，感應(yīng)爐鐵液選用低Mg（5~6%），低RE（1.5~2.5%）球化劑，亦有的廠仍用Mg8RE3球化劑。JB/T9228-1999標(biāo)準(zhǔn)，對Mg 和RE的成分范圍偏差規(guī)定為±1%，有些廠標(biāo)已縮小為±0.5%，對Ca、Al等亦有明確規(guī)定。球化劑質(zhì)量中，應(yīng)重視MgO含量、成分的偏析程度以及粒度的集中度。凡是粒度不勻，粉末多，色澤發(fā)暗的球化劑不宜選用。
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原則上，只要掌握好鐵液的化學(xué)成分和孕育環(huán)節(jié)，采用上述球化劑即可生產(chǎn)鑄態(tài)球鐵。但亦有工廠采用鑄態(tài)球鐵用球化劑。一般，在鑄態(tài)鐵素體球化劑中含有Ba和Bi，在鑄態(tài)珠光體球化劑中含有Ba和Sb，但對于QT700-2以上的重要曲軸類鑄件，不推薦使用含Sb球化劑，此時(shí)應(yīng)通過調(diào)整Cu、Mo等的含量來控制基體。必須指出，不管是否采用鑄態(tài)球化劑，孕育永遠(yuǎn)是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。
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, Z2 ~; f' f8 M% E3 I3 k 重稀土含鎂球化劑用于厚壁球鐵件，為了防止球化衰退和石墨畸變，還應(yīng)當(dāng)調(diào)低Si量，采取增加石墨球數(shù)，細(xì)化石墨球徑的工藝手段。% p# b0 S7 D* z; q% C4 ~; L4 g
: k! X5 F t& ^5 r( c1 |' \+ B9 T( L 蓋包處理法大大減少了處理時(shí)的煙光污染，是一種節(jié)省球化劑、保證球化質(zhì)量的簡便工藝，值得推廣。在鋼液喂絲技術(shù)的啟發(fā)下，喂絲球化經(jīng)過試驗(yàn)已成功用于新興鑄管公司等企業(yè)。喂絲球化是由喂絲機(jī)將合金包芯線連續(xù)不斷地向澆包底部送進(jìn)，進(jìn)行球化處理的一種工藝。該工藝可精確控制殘余鎂量，具有一高三少即球化質(zhì)量高、渣量少、溫降少、污染少的特點(diǎn)。包芯線外皮為0.3mm厚的冷軋鋼皮，芯材一般為含Mg25~30%，并有Ca、Ba、（RE）等的復(fù)合成分。喂絲法成本比沖入法低20~40%，對大批量生產(chǎn)的鑄管廠、汽車鑄造廠等很有吸引力。目前，國內(nèi)已有多家單位能成套供應(yīng)喂絲機(jī)和包芯線，包芯線分球化、蠕化、孕育、脫硫、增碳和合金化等多個(gè)品種。7 W7 r/ l2 c7 W( |9 ?
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型內(nèi)球化是在澆道內(nèi)設(shè)一反應(yīng)室，鐵液邊流過邊發(fā)生球化反應(yīng)。型內(nèi)球化勞動(dòng)條件好，氧化損失少，Mg吸收率高達(dá)80％，克服了球化衰退與孕育衰退，提高了球鐵性能。型內(nèi)球化對鐵液硫量要求嚴(yán)格，鑄件的工藝出品率低。七十年代國內(nèi)曾有應(yīng)用，現(xiàn)已不見于生產(chǎn)。 c3 U L" M2 J$ r+ ?) L3 R; p" m# P
C- U& V. x6 c0 T- q: }! Y 4. 孕育8 k2 X1 Q5 Y4 M6 |4 f1 Q/ l
Y' E8 `% ^5 G1 T- p 孕育是提升鑄鐵質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過十多年的努力，我國孕育劑基本實(shí)現(xiàn)了系列化和商品化。8 Q* h! O: _5 s
4 Q9 `( r ]( R* m- F 時(shí)下，國內(nèi)孕育劑主要是硅系和碳硅系。
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7 ~( X: [( `7 m1 G 硅系孕育劑熔點(diǎn)低，適合于碳高碳低，硫高硫低的各種鐵液，應(yīng)用最廣。特殊硅鐵的孕育作用強(qiáng)，用量少，引起鐵液化學(xué)成分的波動(dòng)小，鑄鐵質(zhì)量穩(wěn)定。覆蓋面大的首推FeSi-Ba-Ca，它明顯增加共晶團(tuán)數(shù)，抑制灰鐵中的D、E型石墨而促進(jìn)A型石墨的形成，提高球化級別，Ba，尤其是Ba、Ca共存時(shí)，抗衰退性好。FeSi-Sr是薄壁發(fā)動(dòng)機(jī)零件適用的孕育劑，有很優(yōu)秀的防白口能力，而不明顯增加共晶團(tuán)數(shù)，因此可根除因縮松而招致滲漏的弊病。球鐵生產(chǎn)中，由于Ce的存在，Sr的孕育效果受到削弱。含Zr硅鐵有類似于含Ba硅鐵的作用，而表現(xiàn)得較弱。但Zr有除氣功能和微合金化作用，對鑄鐵的力學(xué)性能起穩(wěn)定作用。含Zr硅鐵的熔點(diǎn)高，故常Zr-Mn共存，以降低其熔點(diǎn)。高Ca的孕育劑，如CaSi，兼有脫硫脫氧和防白口及增加石墨核的作用，在二十世紀(jì)五、六十年代多有使用，后來由于焦碳和鐵液質(zhì)量的改善，CaSi已很少單獨(dú)使用，偶見于與FeSi或FeSiRE復(fù)合使用。碳硅孕育劑中的碳（石墨）使這種孕育劑有十分優(yōu)秀的防止白口能力。對由高溫鐵液生產(chǎn)邊角多、壁厚較薄的灰鐵件時(shí)，較為適用。水壓薄壁件，有防滲漏要求時(shí)，亦可作為選項(xiàng)。球鐵生產(chǎn)中，碳硅孕育劑不應(yīng)使用。
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出鐵槽大劑量孕育由各種形式的后孕育所替代是孕育方法發(fā)展的大趨勢。后孕育要講究孕育劑的粒度大小和粒度均勻性，特別是包口隨流孕育和澆注流噴射孕育時(shí)，粒度偏大，熔吸不良將在鑄件中產(chǎn)生硬點(diǎn)、晶間夾雜物等缺陷。當(dāng)采用高效孕育劑時(shí)，切忌孕育過量、以防縮孔、氣孔和石墨偏聚現(xiàn)象的發(fā)生。9 l* q: U* {, \ ?
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型內(nèi)孕育有多種方法，目前大多采用的是將塊狀孕育劑放在直澆道底部進(jìn)行過流孕育，這種方法抓住了孕育的形核峰機(jī)，理論上可獲得最佳的孕育效果。
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5.合金化
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: o* S- s9 E& L* _ 鑄鐵常用的合金元素有Si、Mn、Cu、Cr、Mo、Ni、Sn、Sb、V、Ti、P等。其中Si、Mn、Cr、Mo、P以鐵合金形式加入，Cu、Ni、Sb、Sn以金屬形式加入，V、Ti以鐵合金或VTi生鐵形式加入。加入時(shí)機(jī)在爐后（沖天爐）、爐內(nèi)（感應(yīng)爐）還是爐前，需視它們的熔點(diǎn)、氧化性和密度等而定。為了便于高熔點(diǎn)鐵合金的熔吸，除控制粒度外，采用發(fā)熱合金劑或喂絲加入法是比較理想的措施。
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實(shí)踐表明，將一部分FeMn、FeCr與硅系孕育劑一起加入，對孕育有加權(quán)作用。在可能的情況下，推遲低合金化元素的加入時(shí)機(jī)，對性能影響有利。: w, W0 b' y& t5 y
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發(fā)表于 2008-11-3 13:11:06
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