在铸造生产中广泛使用的球化剂是稀土镁硅铁合金。其中的镁元素主要是以硅化镁(Mg2Si)和氧化镁(MgO)两种形态存在。硅化镁作为球化剂中的一个单独相而存在,氧化镁则作为稀土镁硅铁合金中的非金属夹杂物而存在。
一些铸造企业只对球化剂中的Mg元素进行检测,并作为其中有效Mg的含量。由于MgO对于球化不起作用,而传统的Mg元素测定方法不能区分有效Mg和无效Mg的实际含量,所以在Mg元素达标的前提下,MgO的存在直接减少了球化剂中有效Mg的含量,对球化过程和产品质量造成不良影响。目前还有单位正在用超声波作球化级别的测定,已可测定合格的球化级别和不合格的产品(3级和4级之间),但还不能进行更细分级测定,此方法正在完善中。
所以球化剂的生产过程中,控制氧化镁的含量是一项十分重要的工作,而且球化剂中氧化镁的含量也是检验球化剂质量的重要指标。
值得注意的是,目前正在发展一些球化元素与干扰元素复合球化剂,以改善大断面球铁的处理效果及石墨球的圆整度。
球铁检测是保证其质量的重要措施,目前正在研究发展线分析,即产品在生产过程中进行分析,以确定其质量,已有不少单位在大批量生产条件下利用超声波对铸件质量进行分析。
在利用超声波测定铸铁***时,片状石墨的声速为4500m/s、蠕墨铸铁为5400m/s、球墨铸铁5600m/s,此外在铸铁中高频衰减率的变化也可判断铸铁类型,球铁中心频率为5MHz而片状铸铁仅为1.5MHz。目前还有单位正在用超声波作球化级别的测定,已可测定合格的球化级别和不合格的产品(3级和4级之间),但还不能进行更细分级测定,此方法正在完善中。2、包芯线型球化剂:将铁粉包覆在薄钢板或钢板中,将其快速送入铁水中达到球化目的。
熔化过程控制:
首先,进料顺序应正确。应注意镁和废料之间不要直接接触。低熔点镁应首先与硅反应形成镁硅相,以减少镁的燃烧损失。
第二,熔体成分应均匀。除了在中频炉中进行自感应搅拌外,还需要及时有力地手动搅拌合金,使合金成分在熔炼过程中均匀化。在冶炼过程中,必须防止“跑镁”、“棚料”、“撞炉”现象的发生。
第三,合金锭的厚度应适当。如果钢锭厚度过薄,且表面积过大,合金在冷却过程中容易引起更多的镁燃烧和氧化。当钢锭厚度过厚时,由于合金元素比例的不同,容易引起凝固过程中的成分偏析。合适的厚度通常为10-15毫米。
四是筛分粒度分级。在破碎和筛选之前,凝固的钢锭应清除氧化物和杂质。根据钢包的尺寸,钢包的尺寸可以分等级包装,但不能有合金粉。
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