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為提高球化率,對(duì)原來的球化和孕育處理工藝進(jìn)行了改進(jìn),主要措施是:增大球化劑和孕育劑加入量、凈化鐵液、脫硫處理等。球化率仍然采用25 mm的單鑄楔形試塊進(jìn)行檢測(cè),具體方案如下:
(1)分析原工藝球化率偏低的原因,曾認(rèn)為是球化劑用量較少,故將球化劑加入量由1.3%~1.4%增加到1.7%,但球化率并未達(dá)到要求。
(2)另一種猜測(cè)是認(rèn)為球化率偏低可能是由于孕育不良,因而試驗(yàn)加大孕育劑量,由0.7%~0.9%增加到1.1%,球化率亦未達(dá)到要求。
(3)繼續(xù)分析認(rèn)為鐵液夾雜較多、球化干擾元素偏高等可能是造成球化率偏低的原因,因而對(duì)鐵液進(jìn)行高溫凈化,高溫凈化溫度一般控制在1 500±10℃,但其球化率仍未突破90%。
石墨球異化:石墨球異化出現(xiàn)不規(guī)則石墨,如團(tuán)塊狀、蝌蚪狀、蠕蟲狀、角狀或其他非圓球狀。這是由于球狀石墨沿輻射方向生長(zhǎng)時(shí),局部晶體生長(zhǎng)模式和生長(zhǎng)速率偏離正常生長(zhǎng)規(guī)律所致。鑄件中殘余球化元素量超出應(yīng)有范圍時(shí),如殘余鎂太高,超過了保持石墨球化所需的較低量時(shí),也會(huì)影響石墨結(jié)晶條件,就容易產(chǎn)生蝌蚪壯石墨。石墨球異化:石墨球異化出現(xiàn)不規(guī)則石墨,如團(tuán)塊狀、蝌蚪狀、蠕蟲狀、角狀或其他非圓球狀。而殘余稀土較多時(shí),高碳當(dāng)量鐵水易產(chǎn)生碎塊石墨,碎塊石墨的集中區(qū)域一般稱做“灰斑”。而蠕蟲狀石墨的出現(xiàn)則是由于球化元素殘余量不足或者含有超限的鈦和鋁。
鈣一般在球化劑中是限量元素,適量(電爐用一般采用2%~3?)可以控制球化劑在鐵液中的吸收與反應(yīng)速度。球墨鑄鐵中的球狀石墨就是鑄鐵鐵液經(jīng)球化處理后而成,使其強(qiáng)度大大高于灰鑄鐵。但是要注意過量的鈣,不僅球化劑熔化慢,而且還會(huì)導(dǎo)致石墨向蠕蟲狀發(fā)展,尤其是大斷面球墨鑄鐵,因此在大斷面球鐵生產(chǎn)中一定要注意球化劑中鈣的控制,球化劑中的鈣低還有一個(gè)直觀反映是球化后澆包里面渣少。
鋇在球化劑中是為了發(fā)揮稀土、鎂、鈣元素的協(xié)調(diào)作用,降低稀土和鎂的含量,使球化效果更好。鋇作為石墨化元素與鎂一起可降低鎂在高溫下的蒸汽壓,提高鎂的吸收率,增加單位體積球墨鑄鐵的石墨球數(shù),強(qiáng)化孕育的效果,抑制碳化物的形成。