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除了中硅球墨铸铁以外,系统研究了Si+Al总量对稀土镁球墨铸铁抗生长能力的影响。中国研制的RQTAL5Si5耐热铸铁用作耐热炉条的使用寿命是灰铸铁的3倍,是普通耐热铸铁的2倍,并与日本Cr25Ni13Si2耐热钢的使用寿命相当。高镍奥氏体球墨铸铁方面也取得了进展,它在石油开采机械,化工设备,工业用炉器件上均取得了成功的应用。在耐酸球墨铸铁方面,中国生产的稀土高硅球墨铸铁比普通高硅铸铁的组织细小。在耐热球墨铸铁方面均匀很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨,而且,当稀土量过高时,还会出现各种形的石墨,白口倾向也增大,但是,如果是高碳过共晶成分(C>4.0wt%),稀土残留量为0.12~0.15wt%时,可获得良好的球墨.。
但稀土镁球化剂由于能使铁中的稀土残留量达0.02~0.03wt%,故仍可保证石墨球化良好。如果在球墨铸铁中加入0.02~0.03wt%Bi,则几乎把球状石墨完全破坏,若随后加入0.01~0.05wt%Ce,则又恢复原来的球化状态,这是由于Bi和Ce形成了稳定的化合物。稀土的形核作用。20世纪60年代以后的研究表明,含铈的孕育剂可使铁液在整个保持期中增加球数。
含硫量高(冲天炉熔炼)和出铁温度低的情况,加入稀土是必要的。球化剂中镁是主导元素,稀土一方面可促进石墨球化,另一方面克服硫以及杂质元素的影响以保证球化也是必须的。稀土防止干扰元素破坏球化。研究表明,当干扰元素Pb,Bi,Sb,Te,Ti等总量为0.05wt%时,加入0.01wt%(残余量)的稀土,可以完全中和干扰,并可抑制石墨的产生。中国绝大部分的生铁中含有钛。根据中国铁质差有的生铁中含钛高达0.2~0.3wt%使终的组织中含有更多的石墨球和更小的白口倾向。经研究还表明,含稀土的孕育剂可改善球墨铸铁的孕育效果并显著提高抗衰退的能力。加入稀土可使石墨球数增多的原因可归结为:稀土可提供更多的晶核,但它与FeSi孕育相比所提供的晶核成分有所不同,稀土可使原来(存在于铁液中的)不活化的晶核得以长大,结果使铁液中总的晶核数量增多。



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用电炉熔炼6炉灰铁HT300铁水,浇铸液压阀GG02等产品,经解剖内部组织发现大面积显微缩孔,缩松,缩裂,共830只全部报废(见附图)。检测布氏硬度HBS2化学成分Cin0.0P0.04。珠光体98%,E形石墨达80%(A型20%),石墨长度5级。据有关人员研究分析,应是铁水材质出了问题。化学成分分析的结果,对一般的薄壁HT300铸件来说似乎是正常的,然而对于液压阀铸件(壁较厚)却出了问题。某公司某日此缺陷成因:初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔。
在电炉灰铁铁水中通过加入增S剂形成一定量的MnS,作为异质核心,提高孕育效果,这从理论来说是正确的,但是近年来大多数文献资料所说,电炉高牌号灰铁的含S量需控制在0.05-0.10%比较合适,然而许多工厂的实践证明,当含Mn量在1%左右时,若铸件成分分析含S量超过0.05%,铸件就开始产生缩孔缺陷,当含S量超过0.07%时就会发生批量缩孔,这种现象如何解释呢。
形成铁渣反应气缩孔。只要具备一定的条件,这种气缩孔,不仅在电炉铁水也在冲天炉铁水中发生。其实我们在电炉熔化过程中,已经增加了一部分硫,这些硫来自于:由回炉的浇注系统带来,浇注系统中的硫磷含量远高于铸件中的含量,生铁中的硫,一般生铁中的硫含量是不高的,而我们购买的普通生铁上面都携带不同程度的炉渣(拉圾),我们是不会化验的,但这些拉圾却含有较高的硫磷,会带入炉内,废钢和生铁等炉料的铁锈,氧化铁含量较高。


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