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球化劑的作用具體是什么?

更新時間:2020-08-26    點擊次數:315

球化劑介紹:又名稀土鎂硅鐵合金,可促進球磨鑄鐵中石墨結晶成球形的添加劑,一般應用鑄造鑄鐵領域,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,促進形成碳化物的作用很強,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,卻會增強鑄鐵的白口傾向。這種看似矛盾的現象,實際上并不矛盾,其原因是:稀土與硫、氧結合的能力很強,少量的稀土很快就與鐵液中的硫和氧作用,形成大量細小的硫化物和氧化物,為鑄鐵的石墨化提供了大量異質晶核,使石墨球的數量大幅度增加,便于鐵中的碳向石墨球擴散,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鑄鐵的白口傾向。

球化劑

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,都易于與當前廣泛應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,消除它們的負面影響,當然本身也要因此而消耗掉一部分。

球化劑中含有稀土時,其硫化物和氧化物穩定性很高,粒度細小,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核心。球化劑鎂的氧化物MgO的熔點高,穩定性好,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部成為夾渣。同時,硫化鎂(MgS)的密度低,易于上浮到鐵液表面,但其穩定性較差,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。這種反應的不斷發生,是單用鎂作球化劑時球化易于衰退的主要原因之一。用稀土(鈰)作球化劑時,衰退現象就不這么明顯,形成夾渣的傾向也較小。

                  3-8球化劑

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。但是,鎂的沸點為1107℃,進入鐵液后迅速氣化,對鐵液有強烈的攪拌作用。同時,溶于鐵液中的氣體易于向氣泡中擴散、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。考慮到反應動力學方面的因素,在鐵液中,鎂脫氧、脫硫的作用實際上強于稀土(鈰)和鈣。


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球化劑應用:

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,其機械強度大,脫氧、脫硫的效果較強;

2、煉鋼的添加劑:生產球化劑、蠕化劑、孕育劑使用的輕稀土鎂硅鐵合金,也用于在生產鋼、鐵中作添加劑、合金劑。用于精煉、脫氧、變性、中和低熔點有害雜質(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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