球铁铸造过程中，450kg铁水加多少球化剂才合理

球化剂加入量应根据铁液成分、铸件壁厚、球化剂成分和球化处理过程的吸收率等因素分析比较确定。一般为09％～20％，若球化剂放置时间较长，则应适量多加。球化反应控制的关键是镁的吸收率，温度高，反应激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率高，球化效果好。因此，一般在保证足够浇注温度的前提下，宜尽可能降低球化处理温度，控制在1420～1450℃。球化剂要砸成小块，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅铁和铁屑。

实际生产中，球化剂加入量主要根据铁水中的S含量来确定，另外要考虑到铁液温度（影响烧损）和铁水纯度（主要由熔炼方式决定）。一般冲天炉熔炼，使用铸造焦炭，球化剂加入量约14-16%。中频炉熔炼，球化剂加入量控制在09-14%之间。

壁厚会使球化衰退，给个论文给你：

厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂的开发与应用

王万超

（宏德铸造材料有限公司 广州 510000）

随着我国进入WTO和工业飞速的发展，厚大断面球墨铸铁件如风力发电铸件、大功率柴油机曲轴、冶金轧辊铸件等的需求量不断增加，厚大断面球铁件在生产时，由于断面过厚，冷却速度缓慢，因而凝固时间过长，在铸件厚壁中心或热节处容易造成石墨畸变、球数减少、组织粗大、石墨飘浮、化学成分偏析和晶间碳化物等问题。因而导致铸件的机械性能下降，尤其是韧性更为明显，给大断面铸件的生产带来困难。因此我司依据中国特有的实际状况开发了厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂。

1 球化剂

Mg使球墨圆整，对大断面球铁能减缓球化衰退，Mg阻碍石墨析出，残Mg量高，增加收缩和脆性，Mg易氧化，在铁水表面形成氧化膜，进入砂型易使铸件产生夹渣和皮下气孔。残Mg量应控制在保证球化的前提下越低越好，但我们考虑大件凝固时间长，应提高抗衰退能力，Mg量应高些，使最终铁液控制在005-006%。

RE是通过抵消干扰元素的有害作用，而间接地起球化作用，但在厚大铸件中，RE留量高容易造成碎块状石墨增多，我们一般控制在003%以下。为了提高抗衰退能力，我司特别设计专用球化剂，既可以保证起球化作用的Mg的含量，同时也可以保持较高的抗衰退能力，高碳孕育良好时，亦不会出现渗碳体。另外，这专用球化剂可使磷共晶减少并弥散，从而进一步提高球铁的延伸率。在球化处理时，为了提高镁的吸收率，控制反应速度及提高球化效果，采用特有的球化工艺。对球化处理的控制，主要是在反应速度上进行控制，控制球化反应时间在2-3分钟左右，综合范围15-25%，原则是低稀土，依据炉料的组成及纯净度调整其含量。

厚大断面铸件的特点是低温处理、低温浇注， Ca元素可以比常规产品较低，在冲天炉和电弧炉熔炼的条件下，可控制在20%以下，以适当地脱氧、脱硫，而在感应电炉条件下，Ca元素可以更低，因为我司的专用球化剂反应时比较平稳，同时Ca的溶解性差，很容易形成夹渣等铸造缺陷；因此，必须有针对性的成份考虑，一方面延缓球化衰退，另一方面促进异质形核。

厚大断面铸件专用球化剂的特色是：高镁、低稀土、低钙、低硅、适度的钡。

2 孕育剂

孕育剂要求具有强烈的促进石墨化作用，并能维持时间较长，吸收率高而稳定，所以孕育分为炉前孕育和瞬时孕育，两者缺一不可。炉前使用含Ba的防衰退，长效孕育剂，浇注随流使用特殊成分的孕育剂，主要是表面活性元素的应用，其中应用于风力发电铸件时配入适量Bi元素，即改善断面中心部位的球化状况，使得球径小，球数多，并能提高铁素体含量，提高铸态性能。当应用于大功率柴油机曲轴、冶金轧辊等珠光体型铸件时，配入适量Sb元素，即改善断面中心部位的球化状况，使得球径小，球数多，提高铸态性能。粒度根据铁水量而定，炉前使用一般有3-8mm和5-12mm的两种粒度，而随流使用一般有05-12mm和1-3mm的两种粒度。

3 专用球化剂、孕育剂在实际生产中的应用

31 在风力发电球铁件生产中的实际应用

风力发电球铁件的材质为欧洲标准EN-GJS-400-18LT，抗拉强度≥400Mpa，屈服强度≥240Mpa，延伸率≥18%，低温冲击值-20℃，三个试样平均值12 J/cm2，个别值允许9 J/cm2，铸件重量一般在10吨以上，壁厚大约在100-180mm渐变, 金相基体组织要求： 球化率应在90%以上；球状石墨数应大于100个/mm2；100%的铁素体，生产中选择高纯的原材料是非常必要的，原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<10%, Mn<02% S<002%, P<0025%），对Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V、W等一些合金元素要严格控制含量。钛对球化影响很大应加以控制在001%以下，钛高是我国生铁的特点,解决的方法是在炉料中配入一定比例的QIT生铁，来稀释铁水的钛含量，同时也稀释所有促进碳化物的正偏析元素，为增加铁素体的含量，添加适量的镍元素，同时消除低硅的副作用。化学成分方面，必须是低CE量，大致成分为：C32-34%，Si16-23%，Mn≤02%，S≤002%，P≤003%， Mg004-006%，RE≤003%，，以及适量Bi。

①炉料组成：国内生铁、20-30%的QIT生铁、废钢；

②原铁水成分：C32-34%、Si06-15%、Mn≤02%、S≤002%、P≤003%、Ni07%；

③球化剂与孕育剂的成分：

成分 Mg RE Ca Ba Si Bi

球化剂 60/70 20/30 10/20 适量 40/42

炉前孕育剂 适量 65/70

瞬时孕育剂 微量 适量 65/70 微量

备注：瞬时孕育剂中的微量RE是与Bi元素复合，起增加形核，细化石墨的作用；

④熔炼铁液共计125吨，15吨的铁水处理包；

⑤球化孕育处理过程：

球化处理前，用清渣剂进行扒渣处理，并进行原铁水成分化验。将15-35mm粒度的球化剂放入用15吨的处理包底的一侧的凹槽内，加入量11%，略加紧实，上面覆盖铁屑覆盖剂。铁水冲入另一侧，处理温度在1400℃-1450℃，冲入约2/3的铁水，进行球化处理，反应时间应在3分钟以上，待反应结束后将再冲入剩余1/3的铁水，同时将粒度为5-12mm炉前孕育剂随铁水流入冲入铁水包，加入量04%，进行铁水孕育，然后扒渣2-3次，用保温覆盖剂覆盖。

在铸件设置设置浇口杯，开设了2个浇口进行浇注，浇注温度：1320℃-1360℃，一边浇注，一边将粒度为1-3mm瞬时孕育剂通过特制的漏斗随流加入，加入量02%，依据浇注时间控制瞬时孕育剂的加入速度，浇注结束后在48小时，即铸件温度约500℃以下开箱。

⑥铸件成分结果：

C34%，Si22%，Mn015%，S0012%，P003%，残余Mg0051%，残余RE0025%；

⑦金相检测结果：球化等级2级，石墨大小6-7级，铁素体99%；

⑧机械性能检测结果：

抗拉强度432 Mpa、423 Mpa、428Mpa，平均4277 Mpa；屈服强度248 Mpa、2457 Mpa、253Mpa，平均2489 Mpa；延伸率192%、206%、196%，平均198%；低温冲击值-20℃，三个试样128、137、141 J/cm2,平均值135J/cm2；

32 在冶金轧辊铸件中应用

冶金轧辊铸件一般QT600-3，抗拉强度≥600Mpa，屈服强度≥370Mpa，延伸率≥3%，铸件壁厚大约在100mm以上, 金相基体组织要求： 球化级别应在2-3，石墨大小6-7级，75%以上的珠光体，20%左右的铁素体，允许极少数的碳化物，但应呈弥散状、棒状，颗粒状分布，生产的重点是强化孕育，多次孕育。

①国内生铁、回炉料以及废钢；

②熔炼铁液共计44吨，6吨的铁水处理包，铸件最大直径300mm，重量4吨；

③原铁水成分：

C32-34%、Si06-15%、Mn04-06%、S≤003%、P≤003%、Cu04%、Mo03%

④球化剂与孕育剂的成分：

成分 Mg RE Ca Ba Si Sb

球化剂 60/70 20/30 10/20 适量 40/42

炉前孕育剂 适量 65/70

瞬时孕育剂 微量 ≤20 适量 65/70 微量

瞬时孕育剂中的微量RE是与Sb元素复合，起增加形核，细化石墨的作用；

⑤球化孕育处理过程：

球化处理前，用清渣剂进行扒渣处理，并进行原铁水成分化验。将15-35mm粒度的球化剂放入用15吨的处理包底的一侧的凹槽内，加入量14%，略加紧实，上面覆盖铁屑覆盖剂，铁水冲入另一侧，处理温度在1400℃-1450℃，冲入75吨的铁水，进行球化处理，反应时间应在3分钟以上，待反应结束后将铁水包吊至5吨的电炉前，冲入5吨的铁水，同时将粒度为5-12mm炉前孕育剂随铁水流入冲入铁水包，加入量05%，进行铁水孕育，然后扒渣2-3次，用保温覆盖剂覆盖。

浇注温度：1350℃-1400℃，一边浇注，一边将粒度为1-3mm瞬时孕育剂通过特制的漏斗随流加入，加入量02%，依据浇注时间控制瞬时孕育剂的加入速度，浇注结束后在600℃左右开箱风冷。

⑥铸件成分结果：

C34%，Si16%，Mn046%，S0012%，P≤003%，残余Mg0051%，残余RE0026%；Cu04%、Mo03%

⑦金相检测结果：

球化等级2-3级、石墨大小6级、珠光体76%、铁素体22%、碳化物约2%，而且呈细条状、棒状，极少数呈颗粒状；

⑧机械性能检测结果：

抗拉强度653 Mpa、707 Mpa、698Mpa，平均686 Mpa；屈服强度443 Mpa、395 Mpa、403Mpa，平均4137 Mpa；延伸率32%、36%、37%，平均35%；

4 应用过程中的分析与总结

(1) 应选用纯净度高的炉料，铁液中杂质越少越好；

(2) 铁水成分方面：生产风力发电铸件时，控制要点是低CE、低Mn、S、P以及尽可能低的Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V等，残余Mg要高、残余RE要低；生产厚大断面珠光体铸件时，控制要点是低CE、低S、P、Cr、Ti、Sn、V等，残余Mg要高、残余RE比风力发电铸件略高，适量的的Mn 、Cu、Mo等元素；

(3) 球化处理方面：低温处理、低温浇注、多次孕育、瞬时孕育是关键；

(4) 厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂比使用单一的轻稀土球化剂以及常规孕育如硅铁，球化率、石墨数量提高，尤其是中心部位的石墨畸变几率大大减少，组织相对致密，铸件综合机械性能相应提高；

(5) 厚大断面铸件专用球化剂、孕育剂是技术组合型配套使用，不得单一使用，否则将严重影响使用效果。

镁在军事上的用途：

现代战争需要军队具有远程快速部署运动的能力，要求武器装备轻量化，在手持式武器、装甲战车、运输车、航空制导武器上将大量采用轻金属材料。轻量化是提高武器装备作战性能的重要方向。镁所具有的轻质特性决定了镁合金是生产航天器、军用飞机、导弹、高机动性能战车、船舶的必不可少的结构材料，因此，大力开发镁合金应用范围是国防现代化的需要。

工业发展：20世纪50年代以前，镁的发展依附于军事工业，20世纪60年代以后，由于金属镁在民用市场和空间技术的应用得到发展，于是推动了镁的平衡增长。近几年来随着镁合金在交通、电子及通信等领域应用的增长，世界镁的消费在逐年上升并增长迅速。全世界（除中国外）有10个国家即美国、加拿大、挪威、俄罗斯、法国、意大利、前南斯拉夫、巴西、印度、朝鲜生产金属镁。2004年，世界金属镁开采量为584万吨， 其中，中国426万吨，加拿大54万吨，俄罗斯5万吨，以色列28万吨，哈萨克斯坦18万吨。

稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。 用处的主要就是在军事的武器上最多！

球墨铸铁井盖简介：又称铸铁井盖，球墨井盖，球铁井盖，球墨防盗井盖，球墨窨井盖等。球墨铸铁井盖一般分为圆形和方形，在市区的路政方面，一般采用圆形，因为 圆形的井盖不易倾斜，能够较好的保护好行人和车辆的安全。材质采用牌号QT500的球墨铸铁，延伸率大于7%，强度高，韧性好，耐磨、耐酸碱、耐老化、不易变形等特点。山东球墨铸铁井盖质量好，强度高，不容易损坏。

那是因为山东球墨铸铁井盖在制作上严格要求化学成分，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰，磷，硫的含量。 选择山东球墨铸铁井盖的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。山东球墨铸铁井盖的低成本使得这种材料更加受欢迎，铸造效率更高，也较少了球墨铸铁的机加工成本。 此外，山东球墨铸铁井盖表面具有独特的防滑图案，主要是为了增加摩擦力，预防因雨、雪、冰覆盖使行人滑倒。球墨铸铁生铁是含碳量大于2％的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在25%--4%，并含C、SI、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。球墨铸铁井盖的化学成分主要得是碳、硅、锰、磷、硫。想了解球墨铸铁井盖具体的化学成分可以咨询一下专业的生产企业，他们会为您做一下详细的介绍，希望对您有所帮助。

扬中市金鑫特种合金材料厂

扬中市金鑫特种合金材料厂生产的低硅球化剂是清华大学研制，主要由镁、稀土、钙、钡、铁及其他特殊用途的合金元素经复合冷结成型，企业严格按照ISO9000系列要求进行管理，且生产工艺先进，检测手段完备，技术力量雄厚。

扬中市金鑫特种合金材料厂培养了一批青年科技人员，他们都具有较强的产品开发和研制能力。经过多年的发展，形成了完整的产品系列，广泛用于冶金、球墨铸造等行业。质量稳定可靠。

扬中市金鑫特种合金材料厂坐落于素有黄金水道之称的长江中下游地区扬中市，岛内环境优美、交通方便、邮电通讯十分便捷，经济和科学文化发达。我厂始终坚持“质量第一、用户至上”的原则，本着“互惠、互利、共同发展”的经营宗旨，与您携手开展全方面的合作。

扬中市金鑫特种合金材料厂，镁团块低硅球化剂，主要由镁稀土钙钡铁及其他特殊用途的合金元素经复合冷结成型，具有含硅量低（4%--10%），氧化镁含量低，成分准确，块度均匀，使用方便，球化效果好等优点。扬中市金鑫特种合金材料厂，镁团块低硅球化剂，已被众多铸造厂家广泛使用，并荣获国家机械委科技成果奖。尤其是该产品含硅量低这一特性，与传统的冶炼合金（稀土镁硅铁合金）掺和使用可根据生产现场实际需要调整出终硅量适宜的复合球化剂（15%--25%），有效的控制铸件的含硅量，降低铸件成本。

适合情况使用：

1当贵公司使用的是高硅生铁或需要大量吃进回炉导致原生铁液含硅量偏高时，使用扬中市金鑫特种合金材料厂，镁团块低硅球化剂，能有效地保证铸件硅量指标要求。（拓宽了生铁牌号使用范围，可随时吃进回炉料）。

2。压力加镁：传统球化剂中镍镁合金等球化工艺是降低球墨铸铁轧辊硅量的途径，但由于工艺难度大操作危险价格昂贵不易保存等诸多因素影响，推广普及受到限制。扬中市金鑫特种合金材料厂，镁团块低硅球化剂因能有效的降低球铁液终硅量，加大了球铁件孕育量范围，使球墨更加圆整细小，铸铁晶粒进一步细化，保证了扎辊铸件质量，因此非常适合球墨铸铁生产家使用。

3扬中市金鑫特种合金材料厂，镁团块低硅球化剂，用于大口径离心球墨铸铁管球化工艺中，因能有效的控制球化铁水的终硅量，保证合适终硅量，增大孕育量，对铸态铁素体含量的提高有明显作用，能够减少高温退火铸管比例，降低铸管成本，并使因石墨漂浮造成的废品进一步减少。

4扬中市金鑫特种合金材料厂，镁团块低硅球化剂，应用于大厚断面球铁件生产中，有利于减少厚断面球铁件常易产生的块状石墨缺陷。

孕育剂介绍：

孕育剂是一种可促进石墨化，减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织，它在孕育处理后的短时间内（约5—8分钟）有良好的效果。主要适用于各种情况的一般然件或后期瞬时孕育。

常用的孕育剂主要有：硅铁粒孕育剂、硅钡孕育剂、硅钡钙孕育剂

孕育处理是指在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长，达到细化晶粒的目的。 习惯上，向铸铁中加入添加剂称为孕育处理；向有色合金中加入添加剂则称变质处理。 从本质上说，孕育处理主要影响形核和促进晶粒游离；而变质处理则是改变晶体的生长机理（抑制长大），从而影响晶体形貌。

孕育剂作用：

1、强烈增加石墨化核心，细化石墨，促进灰铸铁件中得到A型石墨，提高强度，对于球墨铸铁件能使球铁中石墨细小，圆整，提高球化等级。

2、能有效降低铁水过冷度，促进石墨的析出，显着减少白口倾向，降低相对硬度，提高铸件切削加工性能。

3、抗衰退能力强，抗衰退时间是75硅的2倍，硅钡孕育剂的加入量比75硅铁孕育剂的一半还低，同时防止相关联的球化衰退。

4、壁厚敏感性小，提高断面均匀性，减少缩松倾向。

5、化学成分稳定，加工粒度均匀，成分和质量偏差小。

6、熔点低(低于1300°)，孕育处理时便于吸熔，浮渣极少

球化剂介绍：

又名稀土镁硅铁合金，可促进球磨铸铁中石墨结晶成球形的添加剂，一般应用铸造铸铁领域，在铸铁过程中，加入至铁水中使石墨呈球状析出的添加剂称为球化剂，而含有稀土元素的球化剂称为稀土球化剂

球化剂作用:

（1）球化：使片状石墨呈球状

（2）抗衰退，使球状石墨保持长时间不变形

球化剂应用：

1、铸铁的球化剂、蠕化剂及孕育剂。稀土镁硅铁合金亦称镁合金球化剂，是一种良好的孕育剂，其机械强度大，脱氧、脱硫的效果较强；

2、炼钢的添加剂：生产球化剂、蠕化剂、孕育剂使用的轻稀土镁硅铁合金，也用于在生产钢、铁中作添加剂、合金剂。用于精炼、脱氧、变性、中和低熔点有害杂质（Pb、砷等）以及固溶体合金化，形成新的金属化合物等从而使钢净化；

总之，孕育剂主要是促进石墨化，减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织，球化剂则可促进球磨铸铁中石墨结晶成球形。

　　QT400-15是球墨铸铁,通过向铁水中加入球化剂得到的，化学成分中的RE,表示“稀土”含量。是球化剂带入的。起到辅助球化、净化铁水的作用。

　　相对原子质量： 186207 常见化合价： -1,+1,+2,+3,+4 电负性： 19 外围电子排布： 5d5 6s2 核外电子排布： 2,8,18,32,13,2 同位素及放射线： Re-182[267d] Re-183[70d] Re-184[38d] Re-185 Re-186[377d] Re-187(放 β[41E10y]) Re-188[1694h]