球化不良：

　　定義：指球墨鑄鐵在澆鑄過程中，由于球化劑加入量不足或其他原因，導(dǎo)致石墨未充分球化的現(xiàn)象。

　　球化衰退：

　　定義：在球墨鑄鐵生產(chǎn)過程中，經(jīng)過球化處理的鐵液在停留一段時間后，石墨形態(tài)發(fā)生變化，球化效果減弱的現(xiàn)象。

　　一 球化不良

　　特征：

　　在鑄件或試棒斷面上分布有明顯可見的小黑點。越往中心越密。金相組織中，有集聚分布的蠕蟲狀或厚片狀石墨。多為集中分布的厚片狀石墨和少量球狀、團(tuán)狀石墨，有時還有水草狀石墨。隨著球化不良程度的加劇，集中分布的厚片石墨數(shù)量逐漸增加，增大，球化不良，使球墨鑄鐵的力學(xué)性能達(dá)不到相應(yīng)牌號的指標(biāo)要求

　　發(fā)現(xiàn)方法：

　　在金相顯微鏡下可見。

　　原因分析：

　?、旁F液含硫量過高。脫硫效果不好。(焦碳、新生鐵、筑爐耐火材料含硫量高)一般原鐵水硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要小于0.06%

　　⑵鐵液熔化溫度太高，爐內(nèi)停留時間太長，鐵液嚴(yán)重氧化，產(chǎn)生“死”鐵水。

　　⑶殘余球化劑量不足。殘余鎂質(zhì)量份數(shù)不得小于0.03，殘余稀土質(zhì)量份數(shù)不得小于0.02

　?、葼t料含有反球化元素。當(dāng)爐料中的反球化元素超出允許范圍，就會影響球化效果。廢鋼中可能含有鈦，還要注意電鍍材料、鋁線、鉛等爐料進(jìn)入。稀土有中和反球化元素的能力.。

　?、蔂t料嚴(yán)重銹蝕。原材料中鐵銹污染物以及鐵液在熔化與過熱過程中氧化，導(dǎo)致鐵液中的氧化鐵含量增多，因而在球化過程中要消耗更多的鎂，導(dǎo)致殘留鎂含量過低

　?、试杏齽┓刍?，孕育效果差。這樣會造成孕育衰退，石墨球減少，使得石墨球不圓。

　?、饲蚧辖鹧趸V過高，有效鎂含量低，成分不穩(wěn)定。

　?、惕F液包的高徑比不合理(合理的為 1:1.5)，球化劑上浮快，球化不穩(wěn)定。

　　⑼球化合金在包內(nèi)未覆蓋好，沖入鐵液后上浮太快，反映劇烈，導(dǎo)致殘留鎂量太低。

　?、蔚玩V低稀土合金(含鈣)結(jié)在包底。

　?、细哝噴W氏體球墨鑄鐵的球化合金中含有稀土。

　?、谐鰻t溫度太高，合金燒損嚴(yán)重。

　　⒀沖入法包坑太淺，或澆包使用后堤壩損壞，導(dǎo)致合金反應(yīng)太快。

　　(14)砂型水分高，由于界面反應(yīng)鐵游中的鎂與鑄型表液中的氧、硫發(fā)生反應(yīng)，致使鑄件表面的殘余鎂含量不足，形成一層片狀石墨。解決的措施就是提高殘余鎂量，減少砂型的水量。砂型中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)小于0.1%，或者采用能夠獲得還原氣氛的涂料。在使用含硫固化劑的樹脂砂鑄型時，可采用含有氧化鎂、氧化鈣的涂料

　　防止方法：

　?、疟M量選用低硫的焦碳和新生鐵?？刂浦t材料的含硫量。

　?、其P蝕嚴(yán)重的爐料要拋丸處理。

　?、遣煌馁|(zhì)的爐料要分類堆放，嚴(yán)防串料。

　?、葼t內(nèi)爐外脫硫，適當(dāng)提高球化劑加入量。

　?、汕蚧幚頃r，防止?fàn)t渣出到鐵液包中。

　?、什僮髦袊?yán)防鐵液氧化。電爐熔化和保溫時，要用珍珠巖覆蓋。

　?、嗽诒ＷC球化的前提下，盡量選擇合適出爐溫度。

　?、套⒁馇蚧幚聿僮鳎{(diào)整鐵液包的高徑比，球化劑和硅鐵上面要覆蓋鐵銷或珍珠巖并搗實防止鐵液與球化劑作用過分激烈或“結(jié)死”包底。

　?、玩V球化處理中，加入少量稀土，可中和反球化元素的干擾。

　?、伟优c堤壩按要求，損壞后要及時修復(fù)。

　?、鲜褂门浔群线m、成分穩(wěn)定的中間合金采用隨流孕育和二次孕育。

　?、薪唤玷F液要分離干凈。

　　⒀厚大件球化處理時可沖入一些鉬、銅、銻、鉍等合金元素。也可采用重稀土合金球化劑。

　?、沂褂玫玩V、低稀土合金，使球化處理反應(yīng)平緩;減少鎂的燒損。

　?、痈哝噴W氏體球墨鑄鐵處理用不含稀土的鎳鎂或硅鎂合金。

　?、圆捎梦菇z處理鐵水包的出鐵量要適當(dāng)，或適當(dāng)加高鐵水包，留下喂絲時鐵液反應(yīng)空間。采用蓋包處理，既節(jié)約合金又可以提高球化率。

　　⒄采用含鈣量較高的球化合金，鐵水包過熱時，要停留一下，待溫度降下后再加入合金，或者在包的底部墊層烘干的鐵銷，防止合金結(jié)死包底。

　?、指邫n球墨鑄鐵件要采用優(yōu)質(zhì)爐料，嚴(yán)格控制反球化元素。

　?、撞皇褂梅刍那蚧辖鸷驮杏齽?，對合金的塊度要依據(jù)鑄件大小，處理鐵液量作出規(guī)定。

　?、卦跔t內(nèi)停留時間過長的鐵液，俗稱“死”鐵水，不能用來球化處理?？焖偃蹮捒焖贊沧??！八馈辫F水要重新加入爐料或碳化硅預(yù)處理。

　　球化衰退：

　　特征：

　　爐前球化良好，在鑄件上球化不好，或者在同一包鐵水中，先澆的球件球化良好，后澆的球化不好。球墨鑄鐵鐵液，停留一定時間后，球化效果會消失。石墨從球狀變成團(tuán)塊狀直到片狀的過程。球化衰退的鑄件敲擊聲音沉悶，斷口呈灰色，晶粒粗大，強(qiáng)度很低。

　　發(fā)現(xiàn)方法：

　　在金相顯微鏡下可見石墨呈片狀，球化衰退的鑄件通過敲(聽其聲音)、砸(強(qiáng)度低)、看(斷面無金屬光澤，顏色發(fā)灰。)都可以判斷。

　　原因分析：

　　鎂含量和稀土含量隨著鐵液停滯時間長而發(fā)生衰退。鎂.稀土與氧的親和力大于氧與硫的親和力，所以漂浮在鐵液表面對硫化鎂，硫化鈰夾雜物，與空氣中的氧要發(fā)生反應(yīng)

　?、旁阼F液表面的MgS、CeS與空氣中的氧作用，發(fā)生下列反應(yīng)：

　　2MgS+O2=2MgO氣↑+2S;

　　2CeS+ O2=2CeO氣+2S，

　　煙狀的MgO和CeO在空氣中逸損，S返回鐵液與Mg、Ce作用又生成MgS、 CeS，這樣循環(huán)，Mg、Ce不斷損失;Mg、Ce含量不斷減少。

　　他們不斷的在空氣中被氧化循環(huán)進(jìn)行，結(jié)果消耗了鎂液中的鎂和稀土，硫又重新從浮渣中進(jìn)入鐵液，出現(xiàn)回硫現(xiàn)象

　　⑵鎂在鐵液中的溶解度極小，大部分鎂以微小的氣泡懸浮在鐵水中。當(dāng)有攪拌、倒

　　包、澆鑄、機(jī)械震動等情況時，鎂氣泡會集聚上浮，并穿出鐵液表面，遇空氣燃燒而損失。

　?、擎V、稀土與氧有極大的親和力，鐵液表面的鎂和稀土要逐漸氧化，鎂還要蒸發(fā)損失等 。

　　(4)鐵液中回硫現(xiàn)象嚴(yán)重

　　⑸鐵液在運(yùn)輸過程中沒有采取覆蓋措施。

　?、兽D(zhuǎn)包過程中鐵液與空氣接觸燒損。

　?、诵薨牧虾蛄看螅突鸲鹊?，轉(zhuǎn)運(yùn)和澆注過程中形成新的漿渣，產(chǎn)生回硫。

　　⑻型砂中的煤粉含硫量大，鐵液澆注后型壁回硫，造成鑄件表層球化衰退。

　　防止方法：

　　⑴經(jīng)球化處理的鐵液應(yīng)有足夠的殘余鎂量。從球化處理完到完成澆鑄，應(yīng)該控制在13分鐘內(nèi)

　?、平档阻F液的含硫量，并防止鐵液氧化。有的體液中硫含量高，則需要消耗更多的球化元素，是渣中的硫化物含量增大，使回硫現(xiàn)象加劇，加速球化衰退

　?、乔蚧幚響?yīng)扒凈渣子。求話術(shù)了，以后繼續(xù)添加覆蓋劑，多次扒渣，減少回硫現(xiàn)象

　　⑷對澆注時間要做出規(guī)定，在盡可能短的時間內(nèi)澆鑄完畢。

　　⑸在鐵液表面加覆蓋劑。如石墨粉、木炭粉、冰晶石粉等。

　?、试诒ＷC球化的前提下，盡量降低出爐溫度。

　　⑺大斷面球鐵加釔可減少衰退。

　?、淌褂霉桎^鈣長效孕育劑，延緩衰退。

　?、涂刂泼悍?、樹脂中含硫量 ，對片墨層厚度有要求時，要采用激冷涂料，加快冷卻，減少片墨厚度。

　?、巍八馈辫F水要重新加入爐料或碳化硅(11)適當(dāng)增加球化劑用量。根據(jù)鐵液中硫含量采取相應(yīng)的增加球化劑用量的措施是有效的，但不是最佳的。最根本的辦法是把原鐵水中的硫含量降到最低。過多的加入球化劑不僅成本增加，而且會導(dǎo)致石墨球惡化

　　球化不良發(fā)生在球化反應(yīng)結(jié)束，球化級別達(dá)不到規(guī)定的要求。球化衰退發(fā)生在球鐵鐵液停留一段時間后，球化級別達(dá)不到規(guī)定的要求，判為不合格或球化衰退。球化不良和球化衰退俗稱“灰了”。金相檢驗時只能從球化級別上判斷合格與不合格，球化不良和球化衰退金相上沒有太嚴(yán)格的區(qū)別。嚴(yán)格的說球化處理完畢球化衰退已經(jīng)開始了。球化不良金相類似于蠕化率較低的蠕墨鑄鐵，敲擊聲音清脆，斷面呈銀白色，晶粒較細(xì)，力學(xué)性能較高。

　　球化不良實質(zhì)上是一種低蠕化率鑄鐵2具有較高的力學(xué)性能，在某些特定場合具有獨特的使用性能;球化衰退的鑄鐵沒有使用價值

　　冒口頸處的球化率總是與鑄件其它地方的球化率低一些，一般情況下球化率的評定要指定檢測部位。

　　球化不良對球墨鑄鐵性能的具體影響

　　首先，球化不良會導(dǎo)致鑄件中石墨形態(tài)異常，出現(xiàn)厚片狀或蠕蟲狀石墨，而不是理想的球狀石墨。這樣一來，鑄件的力學(xué)性能就會大打折扣，強(qiáng)度、硬度和韌性都會顯著下降。

　　其次，球化不良還會增加鑄件中的縮松、縮孔等缺陷，進(jìn)一步降低鑄件的質(zhì)量和使用壽命。這些缺陷不僅會影響鑄件的外觀，還會影響其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性，從而在使用過程中容易引發(fā)斷裂、漏水等問題。

　　最后，球化不良還會影響鑄件的加工性能和耐磨性能。由于石墨形態(tài)不規(guī)則，鑄件在加工過程中容易出現(xiàn)裂紋、變形等問題，同時耐磨性能也會下降，無法滿足一些對耐磨性要求較高的應(yīng)用場景。

　　因此，在球墨鑄鐵的生產(chǎn)過程中，必須嚴(yán)格控制球化工藝，確保石墨形態(tài)良好，以提高鑄件的性能和質(zhì)量。