球墨铸铁的制备工艺与铸铁地轨等灰铸铁差别很大,主要在于要加入镁进行球化处理。镁对硫的亲和力很强,向铁液中加入镁,首先是与硫反应,生成MgS,这当然要消耗镁、从而影响石墨的球化。因此,通常都认为:对生产球墨铸铁而言,硫是非常有害的元素。
再则,镁与氧的亲和力也比锰、硅强得多,在高温下,还可以使铁液中已经含有的MnO、SiO2还原,生成MgO,如果铁液中各种氧化物的含量很高,也会导致镁的耗用量大,从而影响化石墨的球化。
铸铁地轨等铸铁件铁液中存在粒度较大的MgS,还可能与粒度较大的MgO、MgSiO3等非金属夹杂物聚成团,导致铸件产生‘夹渣’缺点。
因此,通常都认为:对生产球墨铸铁而言,硫是非常有害的元素。采用冲天炉熔炼时,往往需要在球化处理之前对铁液进行脱硫处理。只在原铁液中的含量降低到0.0002以下,才能保证石墨的球化良好,采用型内球化工艺时,还应使硫含量降低到0.0001。
但是,球墨铸铁共晶凝固过程中,石墨结晶析出所依附的异质晶核,也是由硫化物和氧化物构成的,为了确保石墨的球化正常,在球墨铸铁中,硫和氧又都是不可或缺的元素,关键在于控制是否得当。
目前,以下两种观点已经逐步成为铸铁地轨等铸铁件铸造行业同仁的共识。
1、为了球化处理的效果良好,应该保证原铁液中的硫含量低,但是,如果原铁液中的硫含量过低,球化处理过程中产生的微细硫化物很少,会石墨成核的难度,因此,球化处理前,原铁液中的也不宜过低,即所谓‘过犹不及’,保持在0.00005~0.00015之间。
2、镁是作用很强的脱硫剂、脱氧剂,球化处理后,为改低硫、低氧铁液中石墨生核的条件,宜在孕育剂中配加适量的硫和氧,再配以适量的铈、钙、铝等元素,使之在共晶转变前在铁液中产生大量细微而分散的氧化物和硫化物,形成球状石墨的异质晶核。
适用于球墨铸铁的、含硫、氧等多种元素的孕育剂,十多年前欧洲早就有商品供应,且有多种规格的产品,以适应不同的生产条件。这类孕育剂,主要成分仍是硅,但配有FeS、FeO和铈、钙、铝等元素,
这种孕育剂加入铁液以后,铈、钙与孕育剂本身所含的硫和氧反应,也与铁液中残留的硫和氧反应,产生硫化物、氧化物和硫氧复合化合物。这些化合物同样可作为球状石墨的异质晶核,对石墨的生核有重要的作用。铈还可以与其他微量元素作用,形成稳定的金属间化合物,制其有害的影响。采用这类孕育剂,如果处理、控制得当,就可以得到很好的效果http://www.chinaweiyue.com/咨询13231713280。
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