更新時(shí)間:2020-08-26 點(diǎn)擊次數(shù):3456
球化劑介紹:又名稀土鎂硅鐵合金,可促進(jìn)球磨鑄鐵中石墨結(jié)晶成球形的添加劑,一般應(yīng)用鑄造鑄鐵領(lǐng)域,在鑄鐵過程中,加入至鐵水中使石墨呈球狀析出的添加劑稱為球化劑,而含有稀土元素的球化劑稱為稀土球化劑,那么球化劑的具體作用是什么呢?安陽金晟冶金接下來為您詳細(xì)介紹球化劑的作用;
球化劑作用是什么
1、對鑄鐵白口傾向的影響有其兩面性
溶于鐵液的稀土,促進(jìn)形成碳化物的作用很強(qiáng),是反石墨化元素,但是,在以鎂為主的球化劑中配以少量的稀土,卻可以使鑄鐵的白口傾向大為減輕;在加入量較多的情況下,卻會增強(qiáng)鑄鐵的白口傾向。這種看似矛盾的現(xiàn)象,實(shí)際上并不矛盾,其原因是:稀土與硫、氧結(jié)合的能力很強(qiáng),少量的稀土很快就與鐵液中的硫和氧作用,形成大量細(xì)小的硫化物和氧化物,為鑄鐵的石墨化提供了大量異質(zhì)晶核,使石墨球的數(shù)量大幅度增加,便于鐵中的碳向石墨球擴(kuò)散,從而抑制白口的生成。如果稀土加入量較多,除與氧和硫作用的以外,還有多余的溶于鐵液,這部分稀土就會增強(qiáng)鑄鐵的白口傾向。
2.抑制干擾元素的作用
球墨鑄鐵中,有一些元素起反球化的作用,通常稱之為干擾元素。干擾元素大致可分為兩類:
一類,有人稱之為消耗型干擾元素,如硫、氧等,都易于與當(dāng)前廣泛應(yīng)用的各種球化元素形成化合物。鎂、稀土和鈣都可以脫硫、脫氧,消除它們的負(fù)面影響,當(dāng)然本身也要因此而消耗掉一部分。
球化劑中含有稀土?xí)r,其硫化物和氧化物穩(wěn)定性很高,粒度細(xì)小,在鐵液中難以上浮,而且這些化合物與石墨晶格的失配度很小,可作為石墨析出的異質(zhì)核心。球化劑鎂的氧化物MgO的熔點(diǎn)高,穩(wěn)定性好,在鐵液中的溶解度低,但粒度稍大,可以上浮到表面成為浮渣,也可能被卷入鑄件內(nèi)部成為夾渣。同時(shí),硫化鎂(MgS)的密度低,易于上浮到鐵液表面,但其穩(wěn)定性較差,與氧接觸后會形成氧化鎂,將硫釋放回鐵液、再次與鐵液中的鎂反應(yīng)。這種反應(yīng)的不斷發(fā)生,是單用鎂作球化劑時(shí)球化易于衰退的主要原因之一。用稀土(鈰)作球化劑時(shí),衰退現(xiàn)象就不這么明顯,形成夾渣的傾向也較小。
3.脫硫、脫氧
球化劑的作用是什么呢?球化劑中的鎂、稀土和鈣,它們在鐵液中都有很強(qiáng)的脫硫、脫氧作用。
就元素與硫、氧作用生成硫化物和氧化物的自由能而言,稀土(鈰)和鈣的脫硫、脫氧能力都比鎂強(qiáng)。但是,鎂的沸點(diǎn)為1107℃,進(jìn)入鐵液后迅速氣化,對鐵液有強(qiáng)烈的攪拌作用。同時(shí),溶于鐵液中的氣體易于向氣泡中擴(kuò)散、析出,從而被氣泡帶出。鐵液中的氧化物、硫化物夾雜也易于被氣泡吸附并排出??紤]到反應(yīng)動力學(xué)方面的因素,在鐵液中,鎂脫氧、脫硫的作用實(shí)際上強(qiáng)于稀土(鈰)和鈣。
球化劑應(yīng)用:
1、鑄鐵的球化劑、蠕化劑及孕育劑。稀土鎂硅鐵合金亦稱鎂合金球化劑,是一種良好的孕育劑,其機(jī)械強(qiáng)度大,脫氧、脫硫的效果較強(qiáng);
2、煉鋼的添加劑:生產(chǎn)球化劑、蠕化劑、孕育劑使用的輕稀土鎂硅鐵合金,也用于在生產(chǎn)鋼、鐵中作添加劑、合金劑。用于精煉、脫氧、變性、中和低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)(Pb、砷等)以及固溶體合金化,形成新的金屬化合物等從而使鋼凈化;
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