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1、球墨铸铁球化处理方法 1表面添加法 2冲入法 3柱塞法 4压力添加法 5其它特殊处理方法冲入法所用的铁水包必须在铁水包内制作凹部,将球化剂装入其凹部。然后添加覆盖材料0.8-1.1，；将球化剂盖严。当使用同一的铁水包连续处理时，要确认铁水包凹部无残留熔融金属及夹杂物后，方可投入球化剂。出炉方法：在往铁水包中冲入铁水时，要从凹部装有球化剂相反一侧冲入铁水，以免熔融金属直接冲入凹部。出铁速度要快。球化剂规格牌号主要化学成份%使用条件规格牌号ReMgSiAlCaBa适用铁水种类处理温度原铁水含S%适用于球铁牌号普通型ReSiFeMg5-104-69-1138-441.5适量冲天炉142014600.
2、08QT500-7QT600-3ReSiFeMg7-86-87-938-441.5适量冲天炉142014600.08QT500-7QT600-3复球铁素体型ReSiFeMg3-87-938-441.5适量适量冲天炉与电炉144015200.08QT40018QT45010ReSiFeMg2-76-838-441.5适量适量电炉144015200.04QT40018QT45010ReSiFeMg1-65-738-441.5适量适量深度脱硫铁水144015200.015厚大断面球铁专用复球珠光体型ReSiFeMg3-87-938-441.5适量适量冲天炉与电炉142014700.08QT6003Q
3、T7002ReSiFeMg2-76-838-441.5适量适量电炉144015200.04QT6003QT7002ReSiFeMg1-76-838-441.5适量适量电炉144015200.015厚大断面球铁专用钇基重稀土型YReSiFeMg4-8Y3-57-938-441.5适量适量冲天炉142014700.08适用于对本体组织性能要求较高的铸件及厚大断面铸件YReSiFeMg2-8Y1-37-938-441.5适量适量电炉144015200.02钇铈复合稀土型YCeSiFeMg5-84-67-938-441.5适量适量冲天炉142014700.08YCeSiFeMg3-82-47-938-
4、441.5适量适量142015000.04YCeSiFeMg1-87-938-441.5适量适量电炉144015200.015注：YCeSiFeMg3-8主要用于球铁件生产流水线上，球化处理后在保温浇注炉中存放3060分钟场合；Ca、Ba与Re、Mg含量可按用户要求特殊加工。产品料度与包装：通常粒度525mm,也可按用户要求特殊加工，包装25 Kg。影响铸态球铁生产稳定性的因素很多，要稳定地生产球墨铸铁，必须在生产中把握好以下几点：稳定的化学成分和铁液温度，准确的铁液量，合适的球化和孕育处理方法，以及可靠的炉前控制。 1 设备选择1.1 熔炼设备选择熔炼设备的选用首先是在满足生产需要的前提下，
5、遵循高效、低耗的原则。感应电炉的优点是：加热速度快，炉子的热效率较高，氧化烧损较轻，吸收气体较少。因此，用中频电炉熔炼，可避免增硫、磷问题，使铁水中P不大于0.07、S不大于0.05。1.2 球化包的确定为了提高球化剂的吸收率，增加球化效果，球化处理包应比一般铁液包深。球化包的高度与直径之比确定为2:1。2 原材料选择2.1 炉料选择球铁球化剂的加入效果条件是：高碳、低硅、大孕育量。为了稳定化学成分和有效地控制促进白口化元素和反球化元素，保证熔炼铁水的质量，选用张钢Z14生铁，其化学成分：C3.3，Si 1.251.60,P0.06，S0.04。2.2 球化剂的选择球化剂的选用应根据熔炼设备的
6、不同，即出铁温度及铁液的纯净度（如含硫量、氧化程度等）而定。我国最常用的是稀土镁硅铁球化剂，采用这种球化剂处理时，由于合金中含硅量较高，可显著降低镁处理时反应的剧烈程度。同时也能因增硅而有些孕育作用。电炉生产时，因温度相对较高，所用球化剂的化学成分见表。表1 球化剂FeSiMg8Re7化学成分项目出铁温度 /S %球化剂成分/%MgReSi电炉142014800.047.09.06.08.044.03 炉前控制3.1 化学成分选择球铁原铁液应高碳、低硅、低硫、低磷。控制好硫的含量，是生产球铁的一个重要条件。几种牌号的球铁的化学成分见表2。3.2 球化和孕育处理球化剂加入量应根据铁液成分、铸件壁
7、厚、球化剂成分和球化处理过程的吸收率等因素分析比较确定。一般为1.62.0，若球化剂放置时间较长，则应适量多加。球化反应控制的关键是镁的吸收率，温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率表2 球铁化学成分 牌 号CSiMnSPQT40018 球化前 球化后3.64.10.91.20.40.050.073.54.02.63.20.02QT45010 球化前 球化后3.64.10.91.20.40.050.073.53.92.53.00.02QT6003 球化前 球化后3.63.90.91.20.60.80.050.073.53.82.22.60.02QT7
8、002 球化前 球化后3.63.90.91.20.60.80.050.073.53.82.12.50.02高，球化效果好。因此，一般在保证足够浇注温度的前提下，宜尽可能降低球化处理温度，控制在14201450。球化剂要砸成小块，粒度一般在525mm，加在包底，再在上面加硅铁和铁屑。孕育处理是球墨铸铁生产过程中的一个重要环节，它不仅促进石墨化，防止自由渗碳体和白口出现，而且有助于球化，并使石墨变得更细小，更圆整，分布均匀，从而提高球墨铸铁的力学性能。孕育剂一般多采用FeSi75，其加入量根据对铸件的力学性能要求，一般为0.81.0。孕育剂的粒度根据铁液量多少，一般砸成525mm的小块。孕育剂应保
9、持干净、干燥。球化剂和孕育剂要在出铁前加入包中，在连续生产时，刚出完前一炉铁后，包很热，过早加入会使其粘结在包底而削弱球化和孕育效果。为了延迟球化反应时间，增强球化和孕育效果，要在球化剂和孕育剂的上面覆盖一层铁屑。球化处理的方法较多，一般多采用操作简便的冲入法处理球铁。3.3 球化效果炉前检验炉前检验孕育、球化效果好坏，一般采用三角试样。浇注三角试样，冷至暗红色，淬水冷却，砸断后观察断口。断口银白色，尖端白口，中心有疏松，两侧凹缩,同时砸断时有电石气味,敲击声和钢相似,则球化良好,否则球化不良。3.4 浇注由于球铁液容易出现球化衰退，因此，铁液球化处理后要尽快浇注，一般在处理后15min内浇注
10、完毕，不会有球化衰退问题。4 结 语在生产中，用Z14号生铁作原材料，中频感应电炉熔化铁水，控制铁水化学成分为：C3.53.99，Si1.21.5，P0.06，S0.05。采用高度与直径之比为21的球化包，把球化剂与孕育剂砸成1020mm小块，球化剂按1.8，孕育剂按0.9比例，向包内先加球化剂，再加孕育剂，最后在上面覆盖干燥的铁屑。铁水在炉中升温到1480左右出铁，待反应结束后10min内浇注完毕。生产的530mm轧机用球墨铸铁梅花套管，其化学成分为：C3.53.8，Si2.22.6，Mn0.60.8，S0.02，P0.07，各项力学性能指标均达到较高要求，使用效果相当理想。使用年后证明，球
11、墨铸铁本身具有高强度、耐磨、抗热疲劳等特性，能完全起到轴联接作用；能大大减小噪音、改善工人劳动环境；当过冷钢等超负荷情况下，梅花套管能自动破裂，起到过载安全保护作用；还能显著延长轧辊和梅花轴的使用寿命。同期相比，轧辊消耗降低8，梅花轴消耗降低11，连同设备维修工时减少而使同期产量的提高，共取得经济效益近7万元。AAA*球化剂：我国广泛采用的球化剂是稀土镁合金。镁是重要的球化元素，但它密度小（1.73g/cm3）、沸点低（1120），若直接加入铁液，镁将浮于液面并立即沸腾，这不仅使镁的吸收率降低，也不够安全。稀土元素包括铈（Ce）、镧（La）、镱（Yb）和钇（Y）等十七种元素。稀土的沸点高于铁水
12、温度，故加入铁水中没有沸腾现象，同时，稀土有着强烈的脱硫、去气能力，还能细化组织、改善铸造性能。但稀土的球化作用较镁弱，单纯用稀土作球化剂时，石墨球不够圆整。稀土镁合金（其中镁、稀土含量均小于10%，其余为硅和铁）综合了稀土和镁的优点，而且结合了我国的资源特点，用它作球化剂作用平稳、节约镁的用量，还能改善球铁的质量。球化剂的加入量一般为铁水质量的1.0%1.6%。孕育剂：促进铸铁石墨化，防止球化元素造成的白口倾向，使石墨球圆整、细化，改善球铁的力学性能。常用的孕育剂为含硅75%的硅铁，加入量为铁水质量的0.4%1.0%。由于球化元素有较强的白口倾向，故球墨铸铁不适合铸造薄壁小件。球化处理：以冲
13、入法最为普遍，如图1-50所示。将球化剂放在铁液包的堤坝内，上面铺硅铁粉和稻草灰，以防球化剂上浮，并使其缓慢作用。开始时，先将铁液包容量2/3左右的铁液冲入包内，使球化剂与铁液充分反应。尔后，将孕育剂放在冲天炉出铁槽内，用剩余的1/3包铁液将其冲入包内，进行孕育。BBB*由于原铁液含硫量较高,不可能达到0 018%的要求,球化剂的加入量需考虑去硫耗镁量。碳硫分析仪的快速测定,能及时提供原铁液的含硫量,试验中原铁液的含硫量在0 02%0 03%,去硫耗镁量在0 0076%上下波动,这在工艺上是可以接受的。球化剂的用量直接影响残余镁量的多少。如果球化剂加入量过多,就会引起残余镁量过多,虽然不致于影响球化合格率(球径大小仍属正常),但是它会增加收缩,引起脆性。同时由于原铁液含锰量偏高,球化剂加入量过多,较易出现碳化物,白口倾向严重,导致球数合格率的下降;如果球化剂加入量过少,就会导致残余镁量不足,影响球化的合格率,球数合格率也会降低。表1是在正常试验情况下的结果,并说明如下:球化剂加入量1 4%时,由于残余镁量不足,出现蠕虫状石墨;加入量1 8%时,由于残余镁量过多,出现碳化物,导致球数下降,不过二者球径大小仍合乎要求;
