原铁液含硫量不高,应该采用以吨为主的球化剂,但亦需要含有RE,因为它不仅去氧脱硫,还有良好的溶解性能,可以提高基体强度,还能中和干扰元素。镁能使球铁的共晶含碳量提高,碳当量相同的铁水,提高其残余镁量就能减少石墨漂浮,残留稀土量过高,有助于爆裂状石墨的升成。RE含量少能在过冷度不大的条件下促进石墨成核长大,同时也能使用吨量大幅度降低,基体中的夹杂物含量就低,夹杂物常常是疲劳断裂的策源地。大量生产的经验证明,RE残量不能太高,因为客观存在易受冷却速度、浇注温度以及化学成分、孕育量的影响,容易引起波动。
选用稀土低的球化剂Mg与RE都有去氧脱硫的作用,都是强有力的球化元素,又都是反石墨元素。RE在去氧脱硫上起主导作用,这时吨在铁液中发生沸腾,为去氧脱硫创造了条件。
反白口:一般铸铁件的白口组织容易出现在冷却较快的表层、尖角、披缝等处,反白口缺陷则相反,碳化物相出现在铸件中等断面心部、热节等部位。原铁液含硫量不高,应该采用以吨为主的球化剂,但亦需要含有RE,因为它不仅去氧脱硫,还有良好的溶解性能,可以提高基体强度,还能中和干扰元素。球化元素残余量过多时,有促进反白口缺陷产生的作用,稀土元素强于镁,它们一般都能增加球铁组织形成时的过冷度。
残余镁量过高时,也同时加强了从湿型中吸收氢的倾向,因而产生皮下孔的几率增加。另外,球化铁水停留时间长也能增加孔的数量。
这些元素富集在晶界,促进使碳在共晶后期形成畸形的枝晶状石墨,球化干扰元素原子量越大,其干扰作用越强,现在许多研究都已找到了干扰元素在铸铁中的临界含量,当这些元素含量小于临界含量时,并不能形成畸变石墨。球墨铸铁的焊接性要比灰铸铁更差所以,很多地区普遍使用的球化剂是硅铁稀土镁合金,国外大都采用镁系球化剂(纯镁和镁合金),少数国家则采用钙系球化剂。在有干扰元素的铸铁中,加入稀土可消除其干扰作用,有研究报告指出在铸铁中干扰元素之和应小于0.10%即z=Ti+Cr+Sb+V+As+Pb+Zn+…1.1.4球铁检测加强球铁检测是保证其质量的重要措施,目前正在研究发展线分析,即产品在生产过程中进行分析,以确定其质量,已有不少单位在大批量生产条件下利用超声波对铸件质量进行分析。
硅和铁是球化剂中的基本成分,是熔炼合金时配入的,改变它们的含量能调整球化剂的密度和熔点。稀土在球铁中的作用稀土能促进镁合金的球化效果(球化率和球的圆整度),它对壁厚球铁件中防止球状石墨畸变的效果受到了重视,这也是国内外球化剂中都包含稀土的主要原因之一。稀土镁硅铁球化剂中的硅一般在40%~50%,熔点为1220℃,Si低、Fe高则熔点升高,密度升高。Si过于低(Fe必高),球化剂难以熔解,而且这种球化剂在熔炼时,终点温度高,Mg的烧失较大,所含MgO量可能较多。当需多用球墨铸铁回炉料时,宜使用压制的低Si 或“无Si”球化剂。