球化剂质量的评价及选用

    有资料从球化元素在铁液中的反应热力学、反应动力学和球化剂生产过程质量影响因素、铸造厂使用过程工艺影响因素，提出了判定球化剂质量的标准如下：

  （1）球化元素与铁水中硫、氧等元素的亲和力。亲和力强，并与之形成化合物，作为铁液凝固过程中的外来核心，如稀土、镁、钙等球化元素。

  （2）球化元素改变石墨形态由片状变为球状的能力。

  （3）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。

  （4）球化剂中氧化镁含量等于镁含量的10%左右。

  （5）球化剂致密、无偏析、无缩孔缩松、不粉化。

  （6）球化剂粒度分布均匀，无粉状合金，钝角多变形颗粒为好。

  （7）球化剂不同批次的成分波动要小。

    

上述条件基本涵盖了球化剂生产和使用过程中的质量要求，因此可以作为供需双方判定质量的统一标准。

 

 

    以上球化剂的质量评价标准，也可以说就是我们选用球化剂的依据，但那是按照普遍原理、普遍现象来说明，具体到球化剂的选用问题，还是得按铸造厂的习惯来进行分析。

     铸造厂在球化剂使用中遇到最多的普遍问题主要有：
  (1)球化剂成分不准，并且波动。
  (2)球化剂粉化合金粒度不合要求。
  (3)球化剂不致密、上浮快，烧损严重。
  (4)MgO含量过高，反应过于激烈，球化处理不良，球化剂加入量过大。
  (5)球化处理后衰退快。
  (6)球化后白口倾向大。

 

    那么，究竟选用什么样的球化剂才可以避免以上问题哪？

    这当然要根据本厂的熔炼条件、铸件结构、组织和性能要求等条件，具体问题具体分析。为了叙述方便，本文按以下类型划分。

  1、熔炼条件

    冲天炉熔制球铁，在我国约有80%比例的企业采用，因为冲天炉铁水温度低、含硫及其他杂质高，需要球化剂较强的脱硫和去渣能力，因此宜选用高牌 号的球化剂，如FeSiMg10Re7,FeSiMg8Re7,FeSiMg8Re5；而对于电炉或者“双联”铁水熔制球铁，较常用低稀土低镁含量的球化 剂，如含Mg1-6、Re4-8的球化剂。

  2、铸件厚薄大小

      不同壁厚、不同重量的铸件因为其凝固冷却条件不一致，那么对球化剂的选择也不能一样。对于薄壁小件，凝固快、过冷度大，适宜球状石墨生长，同时也很容易出 现碳化物，增加白口倾向，当残余镁超过0.07%时，更易产生碳化物，因此宜选用低稀土、低镁球化剂；而对于厚大断面球铁件（壁厚在100mm以上），由 于中心部位凝固速率小，存在球化衰退现象，易选用高牌号球化剂或者提高球化剂加入量（比一般球铁的残余镁含量高0.01—0.02%）。但是残留稀土过高 也会引起爆裂装石墨和反白口现象，因此又有研究在铁水中加入少量反球化元素（如0.005%的锑，或者铋、锡）来中和过量的稀土元素。还有就是选择钇基重 稀土球化剂，它比铈系球化剂抗衰退能力强，白口倾向也小。

  3、珠光体和铁素体铸件

      影响球铁组织中珠光体含量的主要因素有凝固组织特点、通过共析区冷却速率、碳硅含量、合金元素种类和含量等。凝固组织中石墨球少、尺寸大，不利于碳的充分 扩散，有利于增加珠光体，减少铁素体；奥氏体含炭量高、铸件冷却速率大都有增加珠光体的倾向。选用含有铜、锑或镍的球化剂或在铁水中加入铜、锑、镍、锡等 元素，都可以稳定珠光体组织。而对于铁素体球铁一定要控制这些元素的含量，另外，由于稀土元素增加铁水的过冷倾向，生产铁素体铸件时，适宜选用稀土含量低 的球化剂（Re含量不宜高于5%）。