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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(fù)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。
球鐵檢測是保證其質(zhì)量的重要措施,目前正在研究發(fā)展線分析,即產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中進(jìn)行分析,以確定其質(zhì)量,已有不少單位在大批量生產(chǎn)條件下利用超聲波對鑄件質(zhì)量進(jìn)行分析。
在利用超聲波測定鑄鐵組織時(shí),片狀石墨的聲速為4500m/s、蠕墨鑄鐵為5400m/s、球墨鑄鐵5600m/s,此外在鑄鐵中高頻衰減率的變化也可判斷鑄鐵類型,球鐵中心頻率為5MHz而片狀鑄鐵僅為1.5MHz。當(dāng)需多用球墨鑄鐵回爐料時(shí),宜使用壓制的低Si或“無Si”球化劑。目前還有單位正在用超聲波作球化級別的測定,已可測定合格的球化級別和不合格的產(chǎn)品(3級和4級之間),但還不能進(jìn)行更細(xì)分級測定,此方法正在完善中。
黑渣:它一般發(fā)生在鑄件的上部(澆注位置),主要分為塊狀、繩索狀和細(xì)碎黑渣。黑渣的主要成分硅酸鎂,是由鐵水中MgO和SiO2反應(yīng)生成的,并受其相對含量的影響。而對于鐵素體球鐵一定要控制這些元素的含量,另外,由于稀土元素增加鐵水的過冷傾向,生產(chǎn)鐵素體鑄件時(shí),適宜選用稀土含量低的球化劑。因此,作為控制黑渣的措施之一就是減少鎂的殘余量(加鎂0.15%時(shí),渣總量約占鐵水重量的0.1%),而殘余稀土因與氧有很強(qiáng)的親和力,在減少黑渣方面有明顯的效果。
反白口:一般鑄鐵件的白口組織容易出現(xiàn)在冷卻較快的表層、尖角、披縫等處,反白口缺陷則相反,碳化物相出現(xiàn)在鑄件中等斷面心部、熱節(jié)等部位。石墨漂浮程度與碳當(dāng)量、球化元素的種類及殘留量、鑄件凝固時(shí)間、澆注溫度等因素有關(guān)系。球化元素殘余量過多時(shí),有促進(jìn)反白口缺陷產(chǎn)生的作用,稀土元素強(qiáng)于鎂,它們一般都能增加球鐵組織形成時(shí)的過冷度。
殘余鎂量過高時(shí),也同時(shí)加強(qiáng)了從濕型中吸收氫的傾向,因而產(chǎn)生皮下孔的幾率增加。另外,球化鐵水停留時(shí)間長也能增加孔的數(shù)量。
球化劑的質(zhì)量是決定球墨鑄鐵生產(chǎn)穩(wěn)定性的重要因素。高質(zhì)量的球化劑必須具有:化學(xué)成分穩(wěn)定,波動小;合金純度高,MgO含量低;合金結(jié)構(gòu)緊湊。粒度分布均勻合理。
球化劑的化學(xué)成分應(yīng)穩(wěn)定,否則將嚴(yán)重影響球墨鑄鐵生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定。特別要注意Mg和RE的波動值。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,每個(gè)品牌的Mg和RE含量允許偏差為±1%。評價(jià)球化劑的主要內(nèi)容是球化劑中鎂、稀土的實(shí)際含量偏離標(biāo)稱含量的程度。
通過對球化劑斷裂的觀察,可以直觀地看出球化劑的優(yōu)缺點(diǎn)。球化劑呈黃灰色,斷裂組織致密,有金屬光澤。質(zhì)量較差的球化劑斷面致密性較差,存在氣體縮孔、夾渣等異物,斷面呈灰色。