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球铁生产技术资料(十一)球铁的球化衰退
时间 : 2018-10-10    管理员 : admin
  球铁的球化衰退
  当经过正确球化和孕育处理的铁水被加以长时间保留时,观察到石墨球形状变坏是很平常的。这就是常说的球化衰退。球化衰退通常关联着两种可能现象之一,或是Mg衰退,或是孕育衰退。确定衰退的正确类型是很重要的,因为避免球化不良的可能措施在这两种衰退现象之间的差别将是很大的。下图是经过Mg处理和后孕育之后立刻取样得到的好球铁显微组织。底下两幅金相照片是两种主要衰退现象的显微组织实例。
  镁衰退的作用:

  当镁损耗于铁水周围的介质(例如,渣、耐火材料、气化)时,会使整个时间范围的球化效能下降。这一般与铁水中残镁量的下降,或从周围介质吸收硫或O氧,从而造成残Mg的逐渐消耗有关。当残Mg量不足时,就会出现被称之为压实石墨或蠕虫状石墨的不良石墨球。下左的金相照片就是这方面的一个实例。


  孕育衰退的作用
  当加入后孕育剂之后铁水被长时间保留时,孕育剂的作用将逐渐衰退。依附于孕育剂的类型和加入量的不同,球铁将逐渐减少它的球数和石墨球也将失去它们的球形。在一般情况下,不规则形状球的生成都伴随着球数的普遍减少。
  右下的金相照片就是这方面的一个例子。

  当发现某一球化不良的现象时,经过培训的铸造工作者能清楚地区分上述两种类型衰退很重要的。这两种球化不良的解决措施,在许多情况下,实际上都是彼此可可逆的。                                

 Mg衰退的可能解决措施

  ·通过加入更多的球化剂,增加残余M镁量和/或残余稀土量
  ·避免高铁水温度和长时间停留。
  ·使用比较纯净炉料和添加剂以减少基铁的硫含量。
  ·改进扒渣操作以免铁水再硫化。
  ·不要让铁水暴露在空气中,以免造成残余镁的氧化。

  ·使用含稀土的后孕育剂以弥补Mg的损失。                    

  孕育衰退的可能解决措施:

  可采取以下措施解决造成则石墨形状不规的孕育剂衰退问题。
  ·使用比较有力的抗衰退后孕育剂或加入更多的孕剂。
  ·避免高温和长时间停留。
  ·二次加入专业的强力后孕育剂。
  ·有时不规则形状石墨球和低球数可能是由于加入过多的Mg或球化剂造成的,也即减少Mg加入量可能改善球化率。
可供选择的中间包包盖结构
  中间包加盖法适用于不同铸造厂的条件。例子包括固定式包盖,自动升降或手动包盖。会从中间包析出的只是小量的烟雾,因而能得到一个良好的铸造厂环境。  
  下面示出的是一些可供选择的带盖(固定式包盖和可移动包盖)中间包方案。固定式包盖需要一个用来加入MgFeSi合金的合金加料口。具有固定式包盖的处理包一般不进行除渣,因此渣的聚集就可能是一个问题。所以,推荐用于这种处理包的是渣生成量少的合金。
  茶壶包有一个优点,即铁水可以通过茶壶包的处铁口充入。这意味着可以取消中间包包盖浇盆。固定式包盖和可移动包盖这两者都可用于茶壶包。在一般情况下,因为处铁口的档渣作用,茶壶包将供给浇铸包和浇铸机已较清洁的铁水。

  可升降的或可移动的包盖结构可能是最灵活和最易于进行维护的。可升降包盖既可同具有一个单独的提升柄的处理包组成一体,也可例如用一台叉车构成一个可完全移动的盖子。这个盖子还可安装在炉子的处铁口上。具有可移动包盖的主要优点是易于进行对处理包进行除渣和清理,而且,同一包盖可用于几个处理包。当把盖子从处理包顶部移走时,MgFeSi合金的加装也是比较容易.




  球铁的镁/硫比
  通过球化作业往铁水加入镁主要是为了对基铁进行脱硫和脱氧。基铁正确脱硫时,石墨将生长成成为球形而不是片状,从而得到好的球铁。镁在铁水中的主要脱硫反应如下:
  Mg+S=MgS
  这直接含有下述意思:基铁硫含量较低可减少把为获得好的球铁所需的加镁量,下图曲线示意地示出了基铁硫含量和生产球铁所需的残余镁量的关系。

  对于这张图的曲线可以作如下说明。下边的直线所指示的是为得到1:1的Mg/S比所需的Mg的最小理论量。但是,Mg也会溶入铁水中,以及随时间气化(衰退)。上边三条曲线所示出的是考虑了这种溶解和衰退作用之后所推荐的加Mg量。

  当基硫含量为0,02%S 的铁水被衰退12-15分钟时,可能需要约0.05%的原始残Mg量。



  镁与硫和氧结合生成渣与成核质点时的主要作用
  上图是Mg,S和O之间生成渣和石墨成核质点的主要反应示意图。

  下图是一个例子,它示出了当把MgFeSi的加入量保持为一个较低的不变值时,两个基铁含S量的作用。对于会引起不良球化的低Mg来说,为0.018%的较高S含量就有过剩 。


  基铁硫含量分别为0.018%和0.010%时的作用实例(都加入1% MgFeSi合金,在处理过铁水中得到一个为0.03% 的残余镁不变含量)
转自:制造工业联盟  

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