鑄鐵平臺廠家講解硫元素在鑄鐵件中的作用
鑄鐵平臺廠家講解硫元素在鑄鐵件中的作用:
球墨鑄鐵的制備工藝與灰鑄鐵差別很大,主要在于要加入鎂進(jìn)行球化處理。鎂對硫的親和力很強(qiáng),向鐵液中加入鎂,首先是與硫反應(yīng),生成MgS,這當(dāng)然要消耗鎂、從而影響石墨的球化。因此,通常都認(rèn)為:對生產(chǎn)球墨鑄鐵而言,硫是非常有害的元素。
再則,鎂與氧的親和力也比錳、硅強(qiáng)得多,在高溫下,還可以使鐵液中已經(jīng)含有的MnO、SiO2還原,生成MgO,如果鐵液中各種氧化物的含量很高,也會(huì)導(dǎo)致鎂的耗用量大,從而影響化石墨的球化。
鐵液中存在粒度較大的MgS,還可能與粒度較大的MgO、MgSiO3等非金屬夾雜物聚集成團(tuán),導(dǎo)致鑄鐵平臺鑄件產(chǎn)生‘夾渣’缺陷。
因此,通常都認(rèn)為:對生產(chǎn)球墨鑄鐵而言,硫是非常有害的元素。采用沖天爐熔煉時(shí),往往需要在球化處理之前對鐵液進(jìn)行脫硫處理。只在原鐵液中的含量降低到0.02%以下,才能保證石墨的球化良好,采用型內(nèi)球化工藝時(shí),還應(yīng)使硫含量降低到0.01%。
但是,球墨鑄鐵共晶凝固過程中,石墨結(jié)晶析出所依附的異質(zhì)晶核,也是由硫化物和氧化物構(gòu)成的,為了確保石墨的球化正常,在球墨鑄鐵中,硫和氧又都是不可或缺的元素,關(guān)鍵在于控制是否得當(dāng)。
目前,以下兩種觀點(diǎn)已經(jīng)逐步成為鑄鐵平臺鑄造行業(yè)同仁的共識。
1、為了球化處理的效果良好,應(yīng)該保證原鐵液中的硫含量低,但是,如果原鐵液中的硫含量過低,球化處理過程中產(chǎn)生的微細(xì)硫化物很少,會(huì)增大石墨成核的難度,因此,球化處理前,原鐵液中的也不宜過低,即所謂‘過猶不及’,最好保持在0.005~0.015%之間。
2、鎂是作用很強(qiáng)的脫硫劑、脫氧劑,球化處理后,為改善低硫、低氧鐵液中石墨生核的條件,宜在孕育劑中配加適量的活性硫和活性氧,再配以適量的鈰、鈣、鋁等元素,使之在共晶轉(zhuǎn)變前在鑄鐵平臺鐵液中產(chǎn)生大量細(xì)微而分散的氧化物和硫化物,形成球狀石墨的異質(zhì)晶核。
適用于球墨鑄鐵的、含硫、氧等多種元素的孕育劑,十多年前歐洲早就有商品供應(yīng),且有多種規(guī)格的產(chǎn)品,以適應(yīng)不同的生產(chǎn)條件。這類孕育劑,主要成分仍是硅,但配有FeS、FeO和鈰、鈣、鋁等元素,
這種孕育劑加入鐵液以后,鈰、鈣與孕育劑本身所含的硫和氧反應(yīng),也與鐵液中殘留的硫和氧反應(yīng),產(chǎn)生硫化物、氧化物和硫氧復(fù)合化合物。這些化合物同樣可作為球狀石墨的異質(zhì)晶核,對石墨的生核有重要的作用。鈰還可以與其他微量元素作用,形成穩(wěn)定的金屬間化合物,抑制其有害的影響。采用這類孕育劑,如果處理、控制得當(dāng),就可以得到很好的效果。
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