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。球墨铸铁中的球状石墨就是铸铁铁液经球化处理后而成,使其强度大大高于灰铸铁。
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。
黑渣:它一般发生在铸件的上部(浇注位置),主要分为块状、绳索状和细碎黑渣。黑渣的主要成分硅酸镁,是由铁水中MgO和SiO2反应生成的,并受其相对含量的影响。因此,作为控制黑渣的措施之一就是减少镁的残余量(加镁0.15%时,渣总量约占铁水重量的0.1%),而残余稀土因与氧有很强的亲和力,在减少黑渣方面有明显的效果。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。
稀土元素球化能力次于镁,国内球化剂中的稀土含量一般分为高量(7%~9%) 、中量(4%~6%)和低量(1%~3%)三档。
稀土有轻稀土和重稀土之分,国内生产普通球墨铸铁主要以镧(La)为主的轻稀土球化剂,但是随着对重稀土的不断研究,其在厚大断面球铁中已经开始使用,而且使用效果良好,可以有效地克服厚断面大型球墨铸铁件易出现断面敏***强、断面中心部位力学性能低等问题。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。
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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