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一種關于生產(chǎn)球墨鑄鐵的低硅球化劑的球化處理方法,其特征是利用方形鋼管在其內部,將含有化學成分是含硅量為10~20%余量為鎂的鎂硅合金12~15%,其總含硅量為15~25%,含Ca1~2%,含RE0.5~1%,余量為Fe的粉狀材料及含鎂量≤5%的稀土硅鐵合金分層壓入,制成整體球化劑;在實際生產(chǎn)中厚鑄件的生產(chǎn)(50-100毫米)對于厚大斷面球墨鑄鐵(100-150毫米),輕稀土wCe有時超過0。
其方形鋼管內壓入的材料是:含硅量為10~20%余量為鎂的鎂硅合金粉,其含硅量在50~60%的硅鐵粉,其中的含鈣量以硅鐵中的含鈣量帶入或以硅鈣合金的方式加入,稀土成分以含鎂量≤5%的稀土硅鐵合金的方式加入;
其制作方法為:先將方形鋼管內所需的鎂硅合金粉、硅鐵粉及鐵粉按比例機械混合均勻,采用壓力機將其壓實在方形鋼管內;配合球化處理裝置球化劑,球化劑的處理方法采用沖入包內法進行球化處理。
為提高球化率,對原來的球化和孕育處理工藝進行了改進,主要措施是:增大球化劑和孕育劑加入量、凈化鐵液、脫硫處理等。球化率仍然采用25 mm的單鑄楔形試塊進行檢測,具體方案如下:
(1)分析原工藝球化率偏低的原因,曾認為是球化劑用量較少,故將球化劑加入量由1.3%~1.4%增加到1.7%,但球化率并未達到要求。
(2)另一種猜測是認為球化率偏低可能是由于孕育不良,因而試驗加大孕育劑量,由0.7%~0.9%增加到1.1%,球化率亦未達到要求。
(3)繼續(xù)分析認為鐵液夾雜較多、球化干擾元素偏高等可能是造成球化率偏低的原因,因而對鐵液進行高溫凈化,高溫凈化溫度一般控制在1 500±10℃,但其球化率仍未突破90%。
球化劑是生產(chǎn)球墨鑄鐵必不可少的重要材料,其品質好壞直接影響所生產(chǎn)的球墨鑄鐵的質量,如鑄件球化率、石墨球大小,以及鑄件產(chǎn)生縮松、氣孔、夾渣的傾向等。值得注意的是,目前正在發(fā)展一些球化元素與干擾元素復合球化劑,以改善大斷面球鐵的處理效果及石墨球的圓整度。在球墨鑄鐵的生產(chǎn)中,只有充分了解球化劑中各種元素的作用,然后根據(jù)實際生產(chǎn)條件、鑄件的技術要求,合理選擇并正確使用球化劑,才能保證生產(chǎn)出的球墨鑄鐵。
目前普遍采用的稀土鎂硅鐵球化劑,其中含有元素鎂、稀土、鈣,還有一定的鐵、硅,以及少量的錳、鋁、鈦等。球化劑的成分與球化處理方式、鐵液條件等有關。本文以使用普遍的稀土硅鐵鎂球化劑為例進行分析。
原材料制備:
硅鈣和硅鋇:主要用于測定和控制合金中鈣和鋇的準確含量。少量的Ca和Ba會增加失效氧化鎂的含量,導致球化劑的強烈燃燒、白口增加和快速衰變。
廢鋼:一般采用碳鋼,硅鋼也可,禁止使用其他合金鋼,因為合金元素可能是抗球化元素,生產(chǎn)控制不好。另外,廢鋼要求無油、無銹、無污染,特別是鎂容易使銹變成氧化鎂。