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球墨鑄鐵井蓋知識

稀土在球墨鑄鐵中的作用

時(shí)間:2013-4-19 10:03:35   作者:admin   來(lái)源:萬(wàn)城球墨鑄鐵管公司   閱讀:4372   評論:0
內容摘要:稀土在球墨鑄鐵中的作用稀土能使石墨球,稀土能促進(jìn)鑄鐵的球化效果(球化率和球的圓整度),自從H.Morrogh最先使用鈰得到球墨鑄鐵以來(lái),先后許多人研究了各種稀土元素的球化行為,發(fā)現鈰是最有效的球化元素,其他元素也均具有程度不等的球化能力。它對厚壁球墨鑄鐵件中防止球狀石墨畸變的...

稀土在球墨鑄鐵中的作用

稀土能使石墨球,稀土能促進(jìn)鑄鐵的球化效果(球化率和球的圓整度),自從H. Morrogh最先使用鈰得到球墨鑄鐵以來(lái),先后許多人研究了各種稀土元素的球化行為,發(fā)現鈰是最有效的球化元素,其他元素也均具有程度不等的球化能力。它對厚壁球墨鑄鐵件中防止球狀石墨畸變的效果受到了重視,這也是國內外球化劑中都包含稀土的主要原因之一。

我國對稀土的球化作用進(jìn)行了大量研制工作,發(fā)現稀土元素對常用的球墨鑄鐵成分(C3.6~3.8wt%,Si2.0~2.5wt%)來(lái)說(shuō),很難獲得同鎂球墨鑄鐵那樣完整均勻的球狀石墨;而且,當稀土量過(guò)高時(shí),還會(huì )出現各種變態(tài)形的石墨,白口傾向也增大,但是,如果是高碳過(guò)共晶成分(C>4.0wt%),稀土殘留量為0.12~0.15wt%時(shí),可獲得良好的球狀石墨。根據我國鐵質(zhì)差、含硫量高(沖天爐熔煉)和出鐵溫度低的情況,加入稀土是必要的。球化劑中鎂是主導元素,稀土一方面可促進(jìn)石墨球化;另一方面克服硫以及雜質(zhì)元素的影響以保證球化也是必須的。稀土防止干擾元素破壞球化。研究表明,當干擾元素Pb、Bi、Sb、Te、Ti等總量為0.05wt%時(shí),加入0.01wt%(殘余量)的稀土,可以完全中和干擾,并可抑制變態(tài)石墨的產(chǎn)生。

在鑄件中有些元素能破壞和阻礙石墨球化,這些元素即所謂的球化干擾元素,干擾元素分為兩類(lèi),一是消耗球化元素型干擾元素,它們與鎂、稀土生成MgS、MgO、MgSe、RE2O3、RE2S3、RE2Te3等,使球化元素降低從而破壞了球狀石墨形成;另一類(lèi)是晶間偏析型干擾元素,包括錫、銻、砷、銅、鈦、鋁等在共晶結晶時(shí),這些元素富集在晶界,促進(jìn)使碳在共晶后期形成畸形的枝晶狀石墨 ,球化干擾元素原子量越大,其干擾作用越強,現下許多研究都已找到了干擾元素在鑄鐵中的臨界含量,當這些元素含量小于臨界含量時(shí),并不能形成畸變石墨。在有干擾元素的鑄鐵中,加入稀土可消除其干擾作用,有研究報告指出在鑄鐵中干擾元素之和應小于0.10%即z=Ti+Cr+Sb+V+As+Pb+Zn+…<0.10%

有研究指出,中和鐵水中的Al、Sb、TI、Pb、Bi、等只要分別加入0.005~0.04%Ce即可,例如,中和Ti、Pb、Sb、Al等只要分別加入0.005~0.007%、0.014%、0.15%和0.008%的Ce即可。干擾元素在鑄件壁厚,冷卻速度慢的情況下破壞作用更大。

干擾元素對球墨鑄鐵基體也有影響,Te、B強烈促進(jìn)白口形成,Cr、As、Sn、Sb、Pb、Bi穩定珠光體,Al、Zr促進(jìn)鐵素體.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合球化劑,以改善大斷面球墨鑄鐵的處理效果及石墨球的圓整度。

我國絕大部分的生鐵中含有鈦,有的生鐵中含鈦高達0.2~0.3wt%,但稀土鎂球化劑由于能使鐵中的稀土殘留量達0.02~0.03wt%,故仍可保證石墨球化良好。如果在球墨鑄鐵中加入0.02~0.03wt%Bi,則幾乎把球狀石墨完全破壞;若隨后加入0.01~0.05wt%Ce,則又恢復原來(lái)的球化狀態(tài),這是由于Bi和Ce形成了穩定的化合物。稀土的形核作用。

制造步驟
(一)嚴格要求化學(xué)成分,對原鐵液要求的碳硅含量比灰鑄鐵高,降低球墨鑄鐵中錳,磷,硫的含量 
(二)鐵液出爐溫度比灰鑄鐵更高,以補償球化,孕育處理時(shí)鐵液溫度的損失   
(三)進(jìn)行球化處理,即往鐵液中添加球化劑   
(四)加入孕育劑進(jìn)行孕育處理   
(五)球墨鑄鐵流動(dòng)性較差,收縮較大,因此需要較高的澆注溫度及較大的澆注系統尺寸,合理應用冒口,冷鐵,采用順序凝固原則   
(六)進(jìn)行熱處



標簽:稀土 球墨鑄鐵 作用 
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