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球化剂的个性化定制与实践

发布时间 : 2020-4-27 15:21:48

球化剂是铁生产的关材料之一,虽然加入最少,但对球墨转铁的生产来说村戒混合型包芯线球化剂使用也在增加。

GBT28702 2012《球墨铸铁用球化剂》适用于热熔法生产的块状球化剂,按铁从46-8,按每档1%递增搭配RE1%2%3%递增从Mg4REMg8RE7组合成13个品种的牌号。

 

包芯线球化剂是将球化剂破碎成定的粒度, 然后用冷轧低碳钢带将其包覆, 形成的线缆状成卷球化剂。一般采用 0.2 ~ 0.4mm厚的薄钢板将球化剂颗粒包裹形成芯线。芯料球化剂成分(质量分数): Mg20.0~ 30.0%%Cal.0~ 2.0%Si38.0~ 40.0%、其余为铁。芯料为球化有效成分。喂丝法球化处理用球化包芯线行业标准JB/T13472 - 2018《球墨铸铁喂丝法球化用包芯线》在20185月颁布实施,按镁从22%-30%按每档2%递增搭配RE1%2%3%递增从M22REMg30RE3组合成13个品种的牌号。从球化剂标准可以看出,国标和行标的各牌号较宽泛,能适用于一般球铁件的生产, 但于汽车、 高铁、风电等高端球铁件,个性化定制球化剂会更好。

 

1球化剂和球化处理技术的发展趋势

()球化剂的成分向低镁低稀土方向发展,还要求加入量要尽量低。

随着电妒熔炼的普及和原材料质量的提高,原铁液的硫量都较低,般在02件不能仅停留 在达到球化率和试块性能的基本要求,许多球墨铸铁件还要达到致密度波检测)要求和表面洁净度(磁粉检测或渗透检测)要求,因此铸件要适当提高浇注温度所以出炉温度和球化处理温度有所提高:随着对球墨铸铁件综合性能要求的提高,在保球化的条件,在尽量降低残余镁量和稀土量,球化剂加入量也要尽量低。

(2)喂丝法球化越来越多,包芯线球化剂也越来越多,目前还主要是熔融法包芯线球剂,机械混合型球化用包芯线应用也在增多,发展潜力大。

(3)盖包法球化有环保、球化效果好,吸收率高、设备(设施)投入少等优点,目前应月也在快速增多。

(4)冲天炉熔炼流量较高的铁液一般不用高镁高稀土球化剂进行直接球化处理,而是采用脱硫后进电炉调整成分和温度后用低镁低稀土球化处理的双联熔炼工艺,所以高镁高希土球化剂使用越来越减少,再加上稀土价格的大幅提高,使用高镁高稀土进行球化处理质量不好又不经济。

(5)微量元素如sb. Bi的添加可在球化剂中加入,以保证均匀性和吸收率。

特殊添和如用于珠北体型球化利的Ca可在球化利中加入、灰面可保证均句提高球化元素的吸收率,减少夹生,另一方面还可增加球化剂的比重改善球化处理状况,查倾向。按照上述要求,兴业股份宁夏盛鼎丰新材料有限公民隆益用内代来所发生成全中化户为行业建立现代铸铁公共服务平台:品和提供个性化服务以外,还将对球铁材质的研发,

(1)研究不同球化剂、孕育剂的制造先进工艺;使铸件性能更高,铸造工艺性更好、铸件

(2)不同球化剂、孕育剂用于铸铁件的研究,更致密、表面更洁净。

(3)生产过程中质量问题的深入分析研究,可联合有实力的铸造生产企业共享研究设备。

 

2球化剂个性化定制的方法和主要内容

球化剂要求包括技术指标和质量指标,见表1。球化剂的技术指标:化学成分MgReCaFeSi)、块度等。

球化剂定制主要是指确定球化剂的技术指标,主要是MgRe 的成分以及与其心元素CaFeSi等的匹配。球化剂的质量指标: MgO 含量、成分均匀性(MgRe波动范围)、致密性、密度、夹渣和杂质、通过质量控制来达到,保证球化剂优质。

(1)定制的方式:

以球化剂供应商自创定制球化剂推荐给客户的特定产品上应用,并提供指导服务。

建立在球化剂供应商研发的基础上。

与客户共同研发,为特定客户定制球化剂。强强联合,共享专享成果。

按客户要求生产定制球化剂。建立在有能力客户研发的基础上。

球化剂定制最好能延伸到产品的熔炼和炉前处理工艺(预处理、球化处理、孕育处理),实施定制后结合铸件产品的开发,在铸件开发的同时细化并最终定制。

(2)球化剂的定制应考虑的因素

球化处理工艺(方式)和工艺条件

产规模

原材料条件

产品要求等

这些因素也是相互关联的。

(3)定制的内容

球化剂生产企业和铸件生产企业般不按国家标准生产和采购,而是参照质量要求确定球化剂的成分、块度、加人量等工艺参数。

由球化处理方式确定球化剂的类型

目前国内球化处理方式主要有:冲入法、盖包法、喂丝法、转包法喷镁()法等。

根据生产条件和产品要求确定球化处理方式和工艺后,就基本确定了球化剂的类型,其后再细化确定球化剂的成分。

需要特别注意的是:在原铁液的硫量较高时应尽量先进行脱硫处理以减少球化剂加入量和使用低稀土含量的球化剂,而不能简单地采取多加球化剂和选用高镁高稀土球化剂的工艺来生产,否则是劳民伤财,多加球化剂和选用高镁高稀土球化剂不仅成本高,而且由于多用镁和稀土而产生处理后铁液的渣增多、金相组织降低、综合力学性能变差、缩松和白口倾向增大等一系列的问题。

在熔炼过程中不管是电炉熔炼还是冲天炉熔炼,都应降低铁水中的含氧量,从而降低球化剂加入量或球化剂中MgRE量。

确定球化剂成分和加入量

以最常用的冲入法和盖包法所用的块状球化剂为例,球化剂中球化元索含量与原铁液疏量、金属炉料中干扰元素的含量、球化处理温度、铸件壁厚、铸件生产工艺和铸件要求等相适应,需综合评价确定。

1)原铁液硫量

施,但同时要选用相隔铁含量和稀土含量的球化利,为保证球化反应平稳, 霜适当提高球

化剂中的钙量。

主要是提高镁量, 面不是稀土量,特别是当但要注意在保证球化反应平稳的前提下,球化元素中的比例,控制稀土量不能太高。铸件壁厚大(大于200mm )时应适当提高镁在磁粉检测的铸件,在当原铁液硫量高时应尽量先进当生产要求超声波无损检测和表面最好是不超过0.015%,原铁液硫量低应行脱硫处理,将原铁液中硫量控制在0.020%以下,选用低稀土球化剂。

3.球化剂的质量控制

(1)球化剂的质量指标

球化剂中MgO含量。

MgO含量低。可减少球铁铸件夹渣:提高球化级别,降低成本。球化剂生产中采用后明压入加镁、加盖箱浇铸工艺,可减少镁的烧损,使球化剂中MgO控制到较低值、可达到已镁量的3~ 5%。不用回炉球化剂生产的球化剂也可降低MgO含量。

要求高的球墨铸铁件不允许使用回炉球化剂生产的球化剂。

球化剂成分均匀,MgRe波动范围尽量小

球化剂成分中MgRe波动范围小,可使球化剂加入量更少,可尽量降低球墨铸铁链

件中的

IMgRe的残留量。

采用合适的铸锭厚度、水冷铸锭模金属型工艺,可加快合金液的凝固速度,减少编所:

成小MgRe波动范围。

球化剂致密、夹渣少、杂质少。

可减少球铁铸件的夹渣,改善球化。采用水冷铸锭模金属型工艺和加盖相资铸工艺

块度组成大小合理搭配。

(2)质量控制

原材料质量

原材料质量直核影响球化剂质量,因此应注意供应商所使用的原村科质星和处理方式。

特别要关注是否使用球化剂回炉料,

球化剂价格可能会相10%,但质量会差期巨大,

合理的加料顺序:让熔点低的镁熔化后首先与硅作用生成Mg- Si 相,以减少镁的烧损和富铁相产生。

合金锭厚度要适当:合金液体浇注冷却后的锭厚如果太薄,其表面积大,合金冷却过程中容易造成更多的镁燃烧氧化,如果太厚,则因为合金元素的比重不一样,容易造成凝固过程中成分偏析。一般 25 -35mm

凝固后的合金锭在破碎筛分前要清除表面氧化物、夹杂物,并根据用户需求破碎成要求块度,分级包装。

应有严格的工艺纪律、精细化的现场管理、完善的质量控制手段(Mg0的检测及拉制等),这些是科学的工艺流程得到落地和改善的必要条件。

保证合金成分均匀:利用中频炉的自身感应搅拌外,熔炼过程中防止跑镁福料碰炉现象发生。

合金熔炼出炉时,要尽量减少高温合金与空气接触的机会并快速凝固,主要方法是采取加盖水冷铸锭模以防止在铸锭过程中镁的过多氧化和成分偏析、比重不均的现象。

 

 


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