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一種關于生產球墨鑄鐵的低硅球化劑的球化處理方法,其特征是利用方形鋼管在其內部,將含有化學成分是含硅量為10~20%余量為鎂的鎂硅合金12~15%,其總含硅量為15~25%,含Ca1~2%,含RE0.5~1%,余量為Fe的粉狀材料及含鎂量≤5%的稀土硅鐵合金分層壓入,制成整體球化劑;石墨漂浮程度與碳當量、球化元素的種類及殘留量、鑄件凝固時間、澆注溫度等因素有關系。
其方形鋼管內壓入的材料是:含硅量為10~20%余量為鎂的鎂硅合金粉,其含硅量在50~60%的硅鐵粉,其中的含鈣量以硅鐵中的含鈣量帶入或以硅鈣合金的方式加入,稀土成分以含鎂量≤5%的稀土硅鐵合金的方式加入;
其制作方法為:先將方形鋼管內所需的鎂硅合金粉、硅鐵粉及鐵粉按比例機械混合均勻,采用壓力機將其壓實在方形鋼管內;配合球化處理裝置球化劑,球化劑的處理方法采用沖入包內法進行球化處理。
值得注意的是,目前正在發(fā)展一些球化元素與干擾元素復合球化劑,以改善大斷面球鐵的處理效果及石墨球的圓整度。
球鐵檢測是保證其質量的重要措施,目前正在研究發(fā)展線分析,即產品在生產過程中進行分析,以確定其質量,已有不少單位在大批量生產條件下利用超聲波對鑄件質量進行分析。
在利用超聲波測定鑄鐵組織時,片狀石墨的聲速為4500m/s、蠕墨鑄鐵為5400m/s、球墨鑄鐵5600m/s,此外在鑄鐵中高頻衰減率的變化也可判斷鑄鐵類型,球鐵中心頻率為5MHz而片狀鑄鐵僅為1.5MHz。目前還有單位正在用超聲波作球化級別的測定,已可測定合格的球化級別和不合格的產品(3級和4級之間),但還不能進行更細分級測定,此方法正在完善中。所以球化劑的生產過程中,控制氧化鎂的含量是一項十分重要的工作,而且球化劑中氧化鎂的含量也是檢驗球化劑質量的重要指標。
在工業(yè)生產領域,主要的球化劑類型有鎂硅系合金、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(分別是以鑭為主的輕稀土和以釔為主的重稀土)等。這些合金中目前世界上用的較為廣泛的是稀土鎂硅鐵合金,除此之外還衍生出單一輕稀土球化劑(以鑭為主)、單一重稀土球化劑(以釔為主)、含鋇球化劑、含銻球化劑、含鉍球化劑、含銅球化劑等。一些鑄造企業(yè)只對球化劑中的Mg元素進行檢測,并作為其中有效Mg的含量。
原材料制備:
稀土硅鐵合金:這是球化劑中稀土元素的來源。它要求不潮濕,不需要粉碎,成分均勻,無需夾雜物。稀土硅鐵通常含有23-30%的稀土。
金屬鎂:鎂主要以鎂硅合金相存在,有利于降低鎂的氧化燒損。合金中的鎂也可分為有效鎂和無效鎂,無效鎂主要指氧化鎂。因此,原料鎂必須是高純度的(一級鎂,含鎂99.7%以上),雜質少,不能氧化。
硅鐵:要求鋁含量低,結構緊湊,無粉化現(xiàn)象,無夾雜。我國標準75以下的硅鐵是耐火材料,雜質較多,不宜使用。