球化处理工艺

球化处理工艺
1.熔炼设备选择
1.1熔炼设备的选用首先是在满足生产需要的前提下，遵循高效、低耗的原则。

感应电炉的优点是：加热速度快，炉子的热效率较高，氧化烧损较轻，吸收气体较少。

因此，用中频电炉熔炼，可避免增硫、磷问题，使铁水中P不大于0.07％、S不大于0.05％。

1.2 球化包的确定
为了提高球化剂的吸收率，增加球化效果，球化处理包应比一般铁液包深。

球化包的高度与直径之比确定为2:1。

2 原材料选择
2.1 炉料选择
球铁球化剂的加入效果条件是：高碳、低硅、大孕育量。

为了稳定化学成分和有效地控制促进白口化元素和反球化元素，保证熔炼铁水的质量，选用张钢Z14生铁，其化学成分：C＞3.3％，Si
1.25％～1.60％,P≤0.06％，S≤0.04％。

2.2 球化剂的选择
球化剂的选用应根据熔炼设备的不同，即出铁温度及铁液的纯净度（如含硫量、氧化程度等）而定。

我国最常用的是稀土镁硅铁球化剂，采用这种球化剂处理时，由于合金中含硅量较高，可显著降低镁处理时反应的剧烈程度。

同时也能因增硅而有些孕育作用。

电炉生产时，因温度相对较高，所用球化剂的化学成分见表１。

表1 球化剂FeSiMg8Re7化学成分
电炉项目球化剂成分/%
出铁温度/℃S Mg Re Si
1420~1480 ≤0.047.0~9.0 6.0~8.0 ≤44.0
3 炉前控制
3.1 化学成分选择
球铁原铁液应高碳、低硅、低硫、低磷。

控制好硫的含量，是生产球铁的一个重要条件。

几种牌号的球铁的化学成分见表2。

3.2 球化和孕育处理
球化剂加入量应根据铁液成分、铸件壁厚、球化剂成分和球化处理过程的吸收率等因素分析比较确定。

一般为1.6％～2.0％，若球化剂放置时间较长，则应适量多加。

球化反应控制的关键是镁的吸收率，温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率
表2 球铁化学成分％
牌号 C Si Mn S P
QT400~18
球化前3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4≤0.05≤0.07
球化后 3.5~4.0 2.6~3.2 ≤0.02
QT450~10
球化前3.6~4.1 0.9~1.2 ≤0.4≤0.05≤0.07
球化后3.5~3.9 2.5~3.0 ≤0.02
QT600~3
球化前3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05≤0.07
球化后3.5~3.8 2.2~2.6 ≤0.02
QT700~2
球化前3.6~3.9 0.9~1.2 0.6~0.8 ≤0.05≤0.07
球化后 3.5~3.8 2.1~2.5 ≤0.02
温度高，球化效果好。

因此，一般在保证足够浇注温度的前提下，宜尽可能降低球化处理温度，控制在1420～1450℃。

球化剂要砸成小块，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅铁和铁屑。

孕育处理是球墨铸铁生产过程中的一个重要环节，它不仅促进石墨化，防止自由渗碳体和白口出现，而且有助于球化，并使石墨变得更细小，更圆整，分布均匀，从而提高球墨铸铁的力学性能。

孕育剂一般多采用FeSi75，其加入量根据对铸件的力学性能要求，一般为0.8％～1.0％。

孕育剂的粒度根据铁液量多少，一般砸成5～25mm的小块。

孕育剂应保持干净、干燥。

球化剂和孕育剂要在出铁前加入包中，在连续生产时，刚出完前一炉铁后，包很热，过早加入会使其粘结在包底而削弱球化和孕育效果。

为了延迟球化反应时间，增强球化和孕育效果，要在球化剂和孕育剂的上面覆盖一层铁屑。

球化处理的方法较多，一般多采用操作简便的冲入法处理球铁。

3.3 球化效果炉前检验
炉前检验孕育、球化效果好坏，一般采用三角试样。

浇注三角试样，冷至暗红色，淬水冷却，砸断后观察断口。

断口银白色，尖端白口，中心有疏松，两侧凹缩,同时砸断时有电石气味,敲击声和钢相似,则球化良好,否则球化不良。

3.4 浇注
由于球铁液容易出现球化衰退，因此，铁液球化处理后要尽快浇注，一般在处理后15min内浇注完毕，不会有球化衰退问题。