摘要：本文探討了球化劑及球化元素的作用機(jī)理，提出了球化劑成分的配置原則，并結(jié)合多年實(shí)際，強(qiáng)調(diào)了合金生產(chǎn)企業(yè)球化劑質(zhì)量的生產(chǎn)控制要點(diǎn)，說明了球化劑質(zhì)量的評價(jià)指標(biāo)，闡述了球化劑如何選用、以及選用不當(dāng)引起的鑄造缺陷，同時(shí)還提出了穩(wěn)定球化處理的綜合配套措施。
球墨鑄鐵現(xiàn)在幾乎在所有的鑄鐵廠都有生產(chǎn)，而作為生產(chǎn)球墨鑄鐵必不可少的球化劑亦越來越受到普遍關(guān)注。不同的生產(chǎn)條件選擇什么樣的球化劑，或者說什么樣的球化劑最好，已成為球化劑生產(chǎn)廠和使用廠常年探討或爭論不休的問題。本文從球化劑的上產(chǎn)和使用兩個(gè)角度來探討說明什么樣的球化劑是好的，應(yīng)該在鑄造過程中熱核選用球化劑，也就是球化極品值得的判定和選用問題。
1、球化劑及球化元素的作用
盡管國內(nèi)外球化劑的種類很多，呆在我們國內(nèi)目前應(yīng)用最多的還是稀土鎂類合金，現(xiàn)主要論述該類合金及其球化元素的作用。
1、1球化元素及反球化元素
1、1、1球化元素的作用
所謂球化元素是指那些能夠促進(jìn)石墨球狀化、使石墨球生成或增加的元素。球化元素一般有以下共同性質(zhì)：
（1） 元素最外電子層上有一個(gè)或兩個(gè)價(jià)電子，次內(nèi)層有8個(gè)電子。這種電子結(jié)構(gòu)使元素與硫、氧和碳有較強(qiáng)的親和力，反映產(chǎn)物穩(wěn)定，能顯著減少貼水中的硫和氧。
（2） 元素在鐵水中溶解度低，凝固過程中有顯著偏析傾向。
（3） 雖然和碳有一定親和力，但在石墨晶格內(nèi)溶解度低。
根據(jù)以上特點(diǎn)，Mg,Ce,Y,Ca屬于有效球化元素。
Mg：一是在鐵水中蒸氣壓力高，使鐵水佛騰。鎂的原子量和密度比鐵水小，熔點(diǎn)650度，沸點(diǎn)1108度，在鐵水的處理溫度下，鎂產(chǎn)生的蒸氣壓力很高（超過1Mpa）.鎂的熔解熱為21J/g,蒸發(fā)潛熱為406J/g。因此，鎂加入鐵水時(shí)，要產(chǎn)生汽化，使鐵水翻騰。二是與硫、氧有很強(qiáng)的親和力。所生成的MgO和MgS熔點(diǎn)高，密度也遠(yuǎn)小于鐵，容易與鐵水分離，因此鎂處理后的鐵水，硫和羊的含量都很低；三是在鐵水凝固過程中有偏析于石墨的傾向，當(dāng)其在鐵水中的殘留量超過0.035%時(shí)，使末就可以球化，但當(dāng)鎂殘留量超過0.07%時(shí)，一部分鎂偏析于晶界，并于晶界中的碳、磷等發(fā)生放熱反應(yīng)，生成MgC2、Mg2C3、Mg3P2等。殘留鎂量更多時(shí)，晶間碳化物增多。
Re：稀土族元素對石墨球化有顯著作用的是輕稀土元素中的鈰和重稀土中的釔。一是稀土元素的沸點(diǎn)均比鎂高，加入鐵水中時(shí)，不會引起鐵水的翻騰和噴濺；二是鈰和釔基稀土元素有比鎂更強(qiáng)的脫硫脫氧能力，生成的硫化稀土、氧化稀土等化合物熔點(diǎn)高、穩(wěn)定性好；三是，稀土元素與鐵水中的球化干擾元素也能形成穩(wěn)定的化合物，因此含稀土的球化劑比鎂球化劑的抗干擾能力強(qiáng)。
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