球化劑是為獲得球狀石墨鑄鐵而加入鐵液內的某些金屬或合金。1、壓塊狀球化劑:用鎂和鐵粉及所設計的硅含量直接加壓成型,這種球化劑中含硅很低,通常稱為低硅壓塊狀球化劑,因而為后續的孕育提供了大的余地,有利于生產鑄態球鐵。中國普遍使用的是硅鐵稀土鎂球化劑,使鑄鐵中的石墨結晶成球狀的添加劑,謂之“球化劑。但球墨鑄鐵熔鑄時使用的“球化劑”能增加焊縫產生“白口”和硬組織的傾向,使焊縫及熱影響區(尤其是熔合區)誘發裂紋。故球墨鑄鐵的焊接性要比灰鑄鐵更差。
球墨鑄鐵中的球狀石墨就是鑄鐵鐵液經球化處理后而成,使其強度大大高于灰鑄鐵。
球化劑是一種在鑄鐵鑄造過程中起著至關重要作用的添加劑。影響球鐵組織中珠光體含量的主要因素有凝固組織特點、通過共析區冷卻速率、碳硅含量、合金元素種類和含量等。其主要功能是通過調整鑄鐵中的石墨形態,使原本呈片狀的石墨轉變為球狀,從而顯著提高鑄鐵的力學性能和加工性能。球化劑的應用范圍廣泛,涉及汽車、機械、船舶、橋梁等多個領域,是現代工業不可或缺的重要材料。
球化劑的主要成分包括鎂、稀土、硅、鈣、鋇、鐵等。3、粉狀球化劑:使用時將原料混合放入包內,并使鐵水從合金表面流過,逐層與合金反映達到球化效果。其中,鎂是常用的球化元素,具有強烈的石墨化作用,可以促進石墨球的形成。稀土元素則可以提高球化劑的活性和穩定性,改善鑄鐵的組織結構和性能。硅、鈣、鋇等元素則作為輔助添加劑,進一步提高球化效果。
球化劑對鑄鐵的影響主要體現在以下幾個方面:
提高鑄鐵的力學性能:由于球化劑的作用,鑄鐵中的石墨形態發生改變,使得鑄鐵的強度、韌性、耐磨性等力學性能得到顯著提高。這使得球墨鑄鐵成為一種在灰鑄鐵的基礎上發展起來的鑄鐵材料,廣泛應用于汽車、機械、船舶、橋梁等領域。
擴大鑄鐵的使用范圍:通過調整球化劑的成分和加入量,可以生產出具有不同性能特點的球墨鑄鐵,滿足不同領域對鑄鐵材料的需求。這使得鑄鐵的使用范圍得到進一步擴大,提高了鑄鐵的市場競爭力。
總之,球化劑對鑄鐵的影響主要體現在改善石墨形態、優化組織結構、提高力學性能和擴大使用范圍等方面。這些影響使得球化劑在鑄鐵生產中發揮著至關重要的作用,為鑄鐵工業的發展提供了有力支持。