球墨鑄鐵的熔煉及爐前處理技術(shù) 河鑄重工-河鑄重工

球墨鑄鐵的熔煉及爐前處理技術(shù)：

球墨鑄鐵 具有高的力學(xué)性能，是以石墨球化狀況良好為前提的。衡量石墨球化狀況的標(biāo)準(zhǔn)是球化率、石墨球徑和石墨球的園整度。

球化率：在鑄鐵微觀組織的有代表性的視場中，在單位面積上球狀石墨數(shù)目與全部石墨數(shù)目的比值（以%表示）、

石墨球徑：在放大100倍條件下測量的有代表性的球狀石墨的直徑。

園整度：對石墨球園整情況的一種定量概念。

1.對熔煉的要求：

用于球鐵鐵液應(yīng)是：高溫、低硫、磷及雜質(zhì)含量低。

由于球鐵要球化處理、孕育處理，要使鐵液溫度降低50-100℃，為了_澆注溫度，鐵液要1450-1470℃，又由于加入處理劑，孕育處理要帶入大量硅，因此鐵液要較低的硅量（小于1.2-1.4%），要求生鐵為球鐵生產(chǎn)用的低硅生鐵。

低含硫量：除對原材料含硫量要低，對沖天爐用焦炭含S量要低。要是沖天爐＋感應(yīng)電爐   雙聯(lián)＋中間脫硫

對原材料要求低硫、磷含量，盡可能減少反球化元素，對鐵液的氧化程度嚴(yán)格控制。

2.球化處理

球化元素：加入鐵液中能使石墨在結(jié)晶生長時長成球狀的元素。

強(qiáng)：鎂、鈰、鑭、鈣、釔

中：鋰、鍶、鋇、釷

弱：鈉、鉀、鋅、鎘、錫、鋁

反球化元素：某些元素存在在鐵液中會使石墨在生長時無法長成球狀。

限界：

Al    Ti    Pb     As    Sb    Bi     Zr    Sn    Te     Se

  0.05   0.07  0.002  0.05  0.01  0.002  0.03  0.05  0.003  0.03

由于鎂和大部分反球化元素不相化合，或化合程度很小，故對反球化元素的抵抗能力低。

而稀土元素Ce和Y則能和多數(shù)反球化元素相結(jié)合，從而可以在_程度上抵消這些元素的干擾作用。

因此在球化劑中引入定量的稀土元素時，對原鐵液中反球化元素的限量可比用純鎂時適當(dāng)放寬。

常用球化劑的特點：

①鎂球化劑的性質(zhì)及在鐵液中的作用：

鎂的密度為1.738g/cm3,熔點為651℃，沸點為1107℃，其化學(xué)性質(zhì)_活潑，脫硫、去氧能力很強(qiáng)。生成的硫化鎂、氧化鎂熔點高，密度小，較易浮出（MgS的熔點約為2000℃），密度為2.8g/cm2,MgO的熔點為2800℃，密度為3.07-3.20g/cm2)。

鎂進(jìn)入鐵液后，首先起脫硫去氧作用，當(dāng)鐵液硫量降至某值時，鎂開始對石墨的球化起作用。

鎂又是強(qiáng)制穩(wěn)定碳化物的元素，因此，殘留有鎂量的鐵液在凝固時有很大的白口傾向。

計算鎂的回收率：

A=

因為Mg加入以后，一部分脫硫除氧，一部分燒損，一部分殘留作為球化用。

為了提高鎂的回收率，采取自壓加鎂法，鐘罩式轉(zhuǎn)包法，鎂合金法（沖入、鐘罩、型內(nèi)）

稀土是元素周期表中第三族第六周期的鑭以及與它們相似的釔（Y）和鈧（Sc）17個元素的總稱。

根據(jù)它們的化學(xué)性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)分為兩組：

輕稀土（鈰組）――鑭（La）、鈰（Ce）、鐠（Pr）、釹（Na）

钷（Pm）、釤（Sm）、銪（Eu）  7個

重稀土（釔組）――釔（Y）、釓（Gd）、鋱（Tb）、鏑（Dy）、鈥（Ho）、鉺（Er）、銩（Tu）、鐿（Yb）、镥（Lu）、鈧（Sc）   10個

稀土元素的沸點大都高于鐵液溫度，因此單純用稀土處理時，完成沒有沸騰作用，非常平穩(wěn)。稀土元素的球化作用較鎂差一些，因而稀土鎂球墨鑄鐵的石墨球不太園整。

由于稀土元素有脫氧、去氣、凈化鐵液和石墨球化作用。但白口傾向很大，而且偏析嚴(yán)重。

在鐵液中的硫不太高時，鎂含量為0.03-0.05%。稀土含量為0.02-0.04%時，可_石墨得到充分的球化。

稀土元素的化學(xué)性質(zhì)很活潑，按熱力學(xué)計算，鈰與氧、硫的親合力比鎂還強(qiáng)。但稀土氧化物、硫化物都是高熔點化合物，它們的密度較大，約為5.9-7.2g.cm3不易除去，只有采取鐵液攪拌的辦法才能發(fā)揮作用。

稀土鎂合金：

     稀土硅鐵鎂合金（GB4138-88）

Re--4～6%

Mg—7～9%

Si≤44%

用稀土鎂合金的球化處理方法：

沖入法：因為稀土鎂合金密度較大，與鐵液反應(yīng)平穩(wěn)，因此大部分采用沖入法。

沖入法：其處理包，也可能用澆包，有堤壩式、凹坑式、復(fù)包式。

鐵液分兩次沖滿，也可一次。