《球化处理工艺》ppt课件

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1、球墨铸铁的一关键环节———球化处理工艺一.国内外球化处理工艺的研究与应用现状球化处理生产铸态球墨铸铁的主要环节，球化处理效果直接关系着球墨铸铁件质量的好坏.目前,国内外已经成功地研究出许多球化处理方法生产球墨铸铁.从五十年代以来，球化处理经艺经历了大大小小的许多变化，大体上可划分为二个阶段:五十年代以纯镁型球化剂和压力加入法为土，从六十年代中期开始普遍应用以硅镁合金球化剂和冲入法为主的处理工艺。我国的铸造工作者更是大规模地推广应用稀土硅镁球化剂，有力地促进了中国球铁生产的发展。冲入法工艺则由于其简便易行的特点很快在国内得到推广应用并沿用至今。随着社

2、会的发展人们对材料的要求愈来愈高，球铁铸件要向“精、强、秀、特”方向发展。在国内随着改革开放的深入，铸造生产进入市场经济，人们愈来愈迫求生产的低成本。至此，，稀土镁合金球化剂和冲入法工艺的一些不足引起了人们的重视.继此,转包法、盖包法和包芯喂线法在我国先后得到了推广和应用.现在我就生产中常见的球化处理方法作个简要介绍:(一)压力加镁法(二)冲入法(三)转包法(四)盖包法(五)包芯线喂线法(一)压力加镁法压力加镁法是五十外代就已经开始釆用的一种球化处理方法,它的基本原理是,当物体周围介质的压力增加时,该物质的沸腾温度相应提高,例如,当铁液表面的压力达

3、到0.9MPa时,镁的沸腾温度提高到1400℃左右,若使球化处理温度略高于该温度,则镁在铁液中刚刚气化,产生一定的翻腾,有利于镁的吸收,同时减少了气化烧损,因而可以有效提高镁的吸收率.对加镁处理环境施加压力有两种方法:外压式和自建压力式.早期使用的外压式压力加镁法.是将盛满铁液的铁液包放置在具有活动密闭盖的处理室中,压紧密封盖,然后通入压缩空气或氮气,当处理室内的压力达到预定压力时,将装在密封盖上部的气缸带动着加镁的钟罩向下运动,迅速下沉到铁液的下半部,镁开始在压力下与铁液反应,反应约1.5~2.0min,然后提起钟罩,以适当的速度降低处理室内的压

4、力,打开密封盖,吊出铁液.另一种是利用镁蒸气在铁液包中自建压力的方法,球化处理时,通过钟罩把纯镁加入密封铁液包下部,镁在包内立即气化,迅速产生大量的镁蒸气.此蒸气通过铁液时,一部分被铁液吸收,另一部分逸出并迅速在包内上部间隙建立起与铁液温度相应的饱和蒸气压(一般0.6~0.8MPa).这时镁就不再因沸腾汽化而损失了.自建压力加镁包结构图压力加镁法的优点是,使用纯镁进行球化处理,镁的吸收率高,可达70℅~80℅;处理过程中的劳动环境较好.缺点是,高备费用比较高;操作复杂,严格;处理时间长铁液降温多;因此需要较高的出炉温度.球化处理时压力大,容易发生工

5、伤事故.(二)冲入法冲入法是目前应用最为广泛的球化处理方法,冲入法使用的球化处理包有平底式,凹坑式和堤坝式三种,其结构如图1所示.图1冲入法铁液包的几种形式用平底包处理铁液时,对铁液包没有特殊的要求,方法最为简单.但球化处理时,球化剂最容易上浮,镁无素气化烧损严重,镁的吸收率最低,约为20℅~30℅.堤坝式和凹坑式是最为常用的球化处理包,堤坝(凹坑)内的面积和坝高(凹坑深)由处理满包铁液时所需要的球化剂及覆盖材料的量而定,由于球化剂能够得到一定的紧实,球化剂起爆时间和反应速度得到适当控制,因而镁的吸收率显著高于平底包法,镁的吸收率一般为30℅~50

6、℅.为了提高球化效果,通常可以从以下几个方面进行改进,1)提高铁液包高度和直径比值,建议达到1.8~2.02)降低球化剂中的含镁量,釆用低镁合金球化剂,合金主要用来减缓铁液和镁之间反应的激烈程度以及镁蒸气的挥发速率;3)选择合理的铁液温度和覆盖剂量.冲入法只能釆用合金球化剂,而不能釆用纯镁球化剂,这是因为合金球化剂比纯镁球化剂的沸点有明显提高,不会发生危险的爆炸和铁液飞溅现象.该工艺要保证铁液中残留适当含量的镁和稀土元素,并且使二者有合适的比例,这是保证球化的必要条件.冲入法球化处理前,就将球化处理包预热到暗红色,预热的目的是减少铁液热量损失.并且

7、防止覆盖剂下桩实较紧的合金粘结在包底.球化处理时,将球化合金堆放在预热的包底,上面覆盖硅铁合金,稍加紧实,然后再覆盖无锈铁屑,苏打等覆盖剂,铁液过高时,可盖铁板.这种方法的优点是,处理方式和设备简单,容易操作,在生产中有较大的灵活性,一般可使用含镁量较低(＜10℅)的各种合金球化剂.但是该工艺在球化处理过程中镁光,烟尘非常大,劳动环境差,镁的吸收率不太高,球化剂消耗量大,球化效果及球铁性能不太稳定.目前应该改进冲入法或换用其它球化处理工艺.(三)转包法转包法(GF法)是近年来受到广泛注意的一种球化处理方法,其球化处理包如图2所示,该工艺使用纯镁或镁

8、焦作球化剂,适于处理含硫量高的铁液,能使镁的硫化物,硅化物等杂质与铁液很好地分离;在大气压力下,镁与铁液反应并不十分剧烈;