釔基重稀土復(fù)合球化劑是一種用于冶金、機(jī)械、汽車(chē)等行業(yè)鑄造領(lǐng)域的試劑。江西省龍南縣富產(chǎn)釔基重稀土,被譽(yù)為“重稀土之鄉(xiāng)”,其儲(chǔ)量占全國(guó)的70%,釔基重稀土在球化劑中具有抗球化衰退、抗干擾、抗石黑畸變、脫氧、脫硫凈化鐵水的作用。前蘇聯(lián)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,曾研究過(guò)純釔及釔硅合金處理球墨鑄鐵,并指出釔是所有元素中抗球化衰退、細(xì)化晶粒比較好的元素,但由于原料來(lái)源稀缺,價(jià)格昂貴,**終沒(méi)有應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐.鈣與鎂、鋇同屬I(mǎi)IA族元素,有強(qiáng)烈的促進(jìn)石墨化作用; 在球化劑中,鎂是主要球化元素;鋇可以促進(jìn)硅的孕育效果,增加石墨球數(shù),使石墨更圓整,減少白口傾向,具有較強(qiáng)的抗孕育衰退能力;鈣能降低鎂的蒸發(fā),提高鎂的吸收率,增強(qiáng)球化效果。球化劑中稀土含量應(yīng)保證球化后山(RE。)≥0.4%~0.024%。虹口區(qū)標(biāo)準(zhǔn)球化劑圖片
由于蠕化劑的組成不同和不同條件的鐵水適宜加入量范圍必然不同,因此弄清主要變質(zhì)元素和某些微量元素在鑄鐵中的作用是必要的。在此基礎(chǔ)上將能對(duì)現(xiàn)生產(chǎn)中應(yīng)用的蠕化劑加以評(píng)價(jià),并提出發(fā)展新蠕化劑的可能途徑。蠕化劑對(duì)蠕化處理成敗起有重要的影響。圖1往鐵水中加入適量的變質(zhì)元素,就能獲得蠕蟲(chóng)狀石墨鑄鐵,例如用稀土元素,尤其是用鈰可以很好地得到蠕蟲(chóng)狀石墨,但需要加入的稀土元素量比較高,特別是對(duì)含硫量較高的鐵水要加很多的稀土元素才能得到蠕蟲(chóng)狀石墨。如圖1所示,這是不經(jīng)濟(jì)的。只有用硫、氧及氮均很低的鐵水,采用稀土才是合理的。一般生產(chǎn)條件下是比較困難的。普陀區(qū)綜合球化劑供應(yīng)二要嚴(yán)格執(zhí)行準(zhǔn)確的熔煉工藝,控制好影響球化劑質(zhì)量的主要指標(biāo);
稀土硅鈣合金在稀土硅鐵合金基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的稀士硅鈣合金,主要目的是利用鈣對(duì)形成蠕蟲(chóng)狀石墨的有利因素,來(lái)擴(kuò)大合金加入量(獲得蠕蟲(chóng)狀石墨)的范圍,以穩(wěn)定爐前處理工藝;另一方面利用鈣的石墨化作用,解決稀土硅鐵合金的白口傾向大的問(wèn)題,以適應(yīng)薄壁蠕鐵件生產(chǎn)的需要。圖3通過(guò)50kg中頻感應(yīng)爐熔煉鐵水,分別用稀土硅鐵合金和稀土硅鈣合金處理的結(jié)果對(duì)比,可以看出,稀土硅鈣合金的處理穩(wěn)定性比稀土硅鐵要好,因而有利于生產(chǎn);而且白口傾向小,可以應(yīng)用于薄壁蠕鐵件的生產(chǎn)。
供應(yīng)的稀土硅鈣合金系列如圖3所示。稀土硅鈣合金除了以上有利于生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)以外,尚有一些不利之處。由于它在處理時(shí)與鐵水接觸,合金表面容易生成高熔點(diǎn)反應(yīng)物(例如氧化鈣熔點(diǎn)2572℃,氧化鈰1965℃,硫化鈰1930℃,形成一層薄膜包圍在未熔的合金表面,阻礙了合金進(jìn)一步反應(yīng),而使其很容易漂浮于鐵水表面卷入渣中。因此,在處理時(shí),不能把合金置于包底,這樣合金會(huì)凍結(jié),為此必須把合金撒入鐵水流中,靠鐵水的攪動(dòng)將合金表面反應(yīng)產(chǎn)物的薄膜不斷沖破,以利于合金的作用完全。另一方面,還需要高溫鐵水,并配以少量的熔劑(螢石的加入量為合金加入量的10~30%)。因此稀土硅鈣合金適用于電爐熔煉的高溫鐵水生產(chǎn)蠕墨鑄鐵件,包括薄壁件。 [4]用高純生鐵T<0.1%(Ti、Cr、Sn、V、Sb、Pb、Zn)可以用鎂硅鐵合金球化劑。
鎂鈦鈰合金適用于接近共晶成分,含硫量低于0.03%的鐵水。這時(shí)臺(tái)金加入0.7—1.3%就可以穩(wěn)定地獲得蠕蟲(chóng)狀石墨。合金加入的方法可以是包底沖入法、插入謝多孔塞處理法或者型內(nèi)處理法。雖然鎂鈦鈰合金與其它合金相比已有改進(jìn),但是由于它在回爐料及廢鑄件中殘存著鈦,會(huì)引起鈦的積累和污染的問(wèn)題。因此仍需進(jìn)一步研究無(wú)鈦的蠕化劑。我國(guó)生產(chǎn)的鎂鈦鈰合金生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管。處理時(shí)合金放入包底,操作簡(jiǎn)便,反應(yīng)平穩(wěn),白口傾向小,但是爐前的穩(wěn)定性尚待進(jìn)一步改進(jìn)。這種合金經(jīng)過(guò)試生產(chǎn)證明它適用于薄壁蠕墨鑄鐵件的生產(chǎn)。 [4]此類(lèi)合金白口傾向小,但要求處理溫度高,處理后渣量大。普陀區(qū)綜合球化劑供應(yīng)
”能增加焊縫產(chǎn)生“白口”和淬硬組織的傾向,使焊縫及熱影響區(qū)(尤其是熔合區(qū))誘發(fā)裂紋。虹口區(qū)標(biāo)準(zhǔn)球化劑圖片
對(duì)球化劑的基本要求是:(1)球化能力強(qiáng);(2)資源豐富、價(jià)格低廉、易于熔制;(3)對(duì)各種成分(如共晶度、含硫量、含反球化元素及合金元素)和溫度的鐵水適應(yīng)能力強(qiáng);(4)球化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件好,反應(yīng)又比較平穩(wěn),反應(yīng)產(chǎn)物易于排除,用量少,降溫少,球化處理工藝性好。 [3]包括鎂硅系合金、稀土鎂硅系合金、鈣系合金(日本用的較多),鎳鎂系合金、純鎂合金、稀土合金。其中**為***的是稀土鎂硅鐵合金,鈣鎂球化劑主要是日本生產(chǎn)和應(yīng)用,如日本信越(SHIN--ETSU)生產(chǎn)的鈣系合金NC5、NCl0、NCl5、NC20、NC25中鎂含量從4%~28%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))變動(dòng),但鈣含量變化較小,其變化范圍為20%~31%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));此類(lèi)合金白口傾向小,但要求處理溫度高,處理后渣量大。鎳鎂合金在美洲、歐洲均有應(yīng)用,這些合金的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)密度大,反應(yīng)平穩(wěn),鎳可起合金化作用,價(jià)格貴,這種合金在中國(guó)較少應(yīng)用。純鎂合金處理時(shí)要用**的壓力加鎂包,鎂的吸收率高,但處理安全措施極為嚴(yán)格,生產(chǎn)中應(yīng)用比較少。虹口區(qū)標(biāo)準(zhǔn)球化劑圖片
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