质量判定标准:
1、球化剂中氧化镁含量等于镁含量的10%左右;
2、球化剂致密、无偏析、无缩孔缩松、不粉化;
3、球化剂粒度分布均匀,无粉状合金,钝角多变形颗粒为好;
4、球化元素改变石墨形态由片状变为球状的能力强;
5、球化剂的密度、沸点均低于铁液,密度小能够在铁液中自动上浮,沸点低于铁液处理温度,镁能在该处理温度下转化为气态,有自搅拌作用,从而改善球化效果。
合格的球化剂,除了外观致密、没有夹杂物等之外,更重要的还是其化学成分的含量及均匀性。
在工业生产领域,主要的球化剂类型有镁硅系合金、稀土镁硅系合金、钙系合金(日本用的较多),镍镁系合金、纯镁合金、稀土合金(分别是以镧为主的轻稀土和以钇为主的重稀土)等。***终认为镁是主要的球化元素,此外某些情况下镧、钙、钇也能用作辅助的球化元素。这些合金中目前世界上用的较为广泛的是稀土镁硅铁合金,除此之外还衍生出单一轻稀土球化剂(以镧为主)、单一重稀土球化剂(以钇为主)、含钡球化剂、含锑球化剂、含铋球化剂、含铜球化剂等。
钙一般在球化剂中是元素,适量(电炉用一般采用2%~3%Ca)可以控制球化剂在铁液中的吸收与反应速度。注意事项:1、稀土镁硅铁合金根据需要,可采用散装、集装箱、袋装等形式发货。但是要注意过量的钙,不仅球化剂熔化慢,而且还会导致石墨向蠕虫状发展,尤其是大断面球墨铸铁,因此在大断面球铁生产中一定要注意球化剂中钙的控制,球化剂中的钙低还有一个直观反映是球化后浇包里面渣少。
钡在球化剂中是为了发挥稀土、镁、钙元素的协调作用,降低稀土和镁的含量,使球化效果更好。钡作为石墨化元素与镁一起可降低镁在高温下的蒸汽压,提高镁的吸收率,增加单位体积球墨铸铁的石墨球数,强化孕育的效果,***碳化物的形成。
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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