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铁水中加铈的处理

来源:http://www.ajxlj.com责任编辑:品冠量具人气:2723发表时间:2014-12-15 08:01:51
 
英国铸铁学会的H.Morrogh和W.J.Williams根据他们早期对可锻铸铁的研究,确认在黑心可铸铁中,含硅、锰较高时,绝大部分形成的是 状的回火碳。但是,在白心可锻铸铁中,含硅、锰较少时,则形成的是回火碳,并且,悬浮状的FeS夹杂物在这种回火碳结晶时起着形核作用。他们的这些研究结果是与C.W.Palmer的研究结果一致的,后者指出,在贫锰和贫硫的可锻铸铁中,会出现紧密的、呈球状的回火碳。             
随后,Morrogh和Williams研究了Fe_C_Co合金的石墨化过程。他们确认,其结晶过程与Fe—C—Si合金很相似。在提高冷却速度,特别是在加入SiCa合金以后,石墨成球状。此时,本来可以用镁取代钙。但是,在纯的Fe_C合金中,钙、镁这些元素均没有作用。正如后来所解释的那样,原因是把钙、镁这些元素加入到熔融金和Fe—C—Co这三种合金系中,在含硫很低的情况下,均能促使球状石墨的形成,由于纯铈很贵,后来便采用含铈的质量分数为45%~55%的混合金属。经Morrogh等人的研究,为了得到球状石墨,必须满足下列要求:
(1)在未加入铈以前,铸铁应呈灰口凝固。
(2)铸铁成分应是过共晶的,即C+1/3(Si+P)》4.3%。
(3)含硅量的质量分数为2.3~7.0。
(4)含硫量应尽可能低,经加铈处理后,含硫量ω(S)≤0.20%。
(5)Mn、Cu、Ni、Cr、Mo等元素可以任何含量单独或联合加入,但要满足其成分是过共晶的。
       其中,最为重要的条件是含碳量与含硫量。用铈经两次球化处理,抗拉强度可达到800MP。并且,通过合金化,基体组织可以是珠光体或是奥氏体。
       Morrogh认为,工业生产球墨铸铁不会有特殊的困难,如果有低硫生铁,并在坩锅炉、电弧炉、电阻炉或感应电炉中熔炼均可。当时的困难发生在采用冲天炉熔炼,由于焦炭增硫,使用含铈的混合金属是不利的。这是因为,要使含硫量从w(S)=0.16%降至w(S)=0.02%,必须加入0.6%的混合金属;如果原始含硫量只有w(S)=0.02%,为使残留铈量达到0.05%,则只要加入0.1%~0.2%的混合金属。