球化衰退主要是球化衰退还是孕育衰退？

lisen7519 · 发表于 2010-2-24 10:33:27

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我现在在跟着老师做一个课题关于球化衰退的规律研究问题
我还是一个学生所以懂得不多希望各位高手弄给讲一下到底球化衰退是球化衰退还是孕育衰退规律是什么或者能给推荐一些文献之类的实在是很感谢~

lihuazhang · 发表于 2010-3-13 15:25:54

球化衰退和孕育衰退不同，形成球化衰退的原因很多，1.球化剂加入量不足2.工人操作不发3.大断面铸件的断面效应

lison606 · 发表于 2010-3-13 15:28:38

主要是球化衰退

zjy95381 · 发表于 2010-3-13 16:56:36

感觉这个问题很复杂，要想弄的很清楚难度很大，还请高手来好好给我们上上课

liqin · 发表于 2010-3-13 17:03:58

论坛有专家.还是请他们给回答一下吧.

SUNANDFAIR · 发表于 2010-3-13 19:11:50

主要是球化衰退，他主要有一下几方面影响：1、球化剂的原因，加入量不足，或者质量差，氧化镁含量高；2，原铁水的原因，原铁水含硫量太高超过0.06%以上；铁水有氧化的情况。3、操作的原因，球化剂覆盖不好，有球化剂漂浮现象；铁水处理温度过高，鎂过多烧损。4浇注的原因，扒渣不彻底，铁水回硫现象严重；铁水等待或停留时间过长。

jingdizhiwa · 发表于 2010-3-13 20:43:48

在有限的时间段内，主要是孕育衰退，所以瞬时孕育可以大大提高球墨铸铁的石墨球数量！

jcliwei · 发表于 2010-3-14 17:08:14

先孕育衰退，后球化衰退

铸冶艺人 · 发表于 2010-3-14 18:12:37

本帖最后由铸冶艺人于 2010-3-14 21:42 编辑

回复 1# lisen7519
这个问题非常复杂，只能说一些现象和自己的经历。
1.上大学时，在工厂实习，老师把接近衰退的球铁（石墨已出现虫状）铁水再次孕育，石墨又回到球状。这些铁水都取了试样，在实验室看金相。所以我们常说，干球铁，“原材料是基础，孕育是关键”，这句话。
2.平常我们在生产现场，球化后的铁水，不管什么牌号（这个由终硅量和其他元素来决定），都要充分孕育，孕育越往后效果越明显，所以有在小端包孕育，浇口盆孕育和随流孕育等等操作，而且球化后，要求10-15分钟浇注完这包铁水，这里主要是要求保证一定的镁含量。要严格按照球铁和孕育的规律来办事，来制定工艺，来操作。所以说，保证一定的镁含量和孕育充分是我们作球铁必需同时具备的条件。
3.来新的单位后，针对风电球铁的生产和比较先进的球化理念，这里的操作异常，遇到了这个帖子主题的类似问题。首先是原铁水硫的含量较低，0.01%左右，球化后，等待降温时间较长，在20分钟左右，最后温度满足要求浇注时，随流孕育比较充分（拉回了一些变态石墨），残余镁量较高，含碳量较高等等。由于以上情况，铸件本体附铸试块（70毫米）石墨形态表面好，内部差，有的内部也可以，组织不均匀性很大，千奇百怪，从来没有遇到的情况和组织。最后专家来帮助分析，“石墨叫团状（有一些絮状），石墨圆的少，团状的多，少量块状，异常石墨已经出现。”（我看还有一些开花状，较少）。但是机械性能，拉伸，低冲都合格了，UT合格了。我估计这样的石墨疲劳强度可能有问题。
上面只是情况介绍。记得技术文章讲，有专家做实验，灰铁里的石墨从片状，到虫状，到球状，再到开花状（是否包含团絮状，记不清了），是球化从没有到逐步球化，到球化正常，到球化过量各阶段石墨的表现形态，（当然，还有其他因素存在）我在新单位遇到的是很特出的情况，这里因为残余镁很高，石墨不可能变虫状，但由于球化后时间过长，（含碳也高），孕育衰退明显，石墨没有从球变成虫或者片，而是团状，絮状，少量开花状，有的专家讲是孕育衰退，我看有道理。如果是球化衰退，则石墨要变成虫状或者片状了，就是指残余镁量很低的情况下。前面讲过，在残余镁量低的情况下,加强孕育，石墨又回到球状，在残余镁量高的情况下，孕育衰退，石墨变成开花或者团絮状，总之，球化好（保证一定的镁含量）孕育好是球铁必须的两个必备条件，缺一都要引起球化异常，也是楼主说的两者的衰退，或者过量。
写的不连续，夫人叫去吃饭，我想意思表达了，两者缺一不可。可以引起讨论，大家介绍情况。

xiayaxi · 发表于 2010-3-14 18:38:17

本帖最后由 xiayaxi 于 2010-3-14 14:41 编辑

不知是否有用文摘
与球化剂有关的球铁件缺陷
　　(1)石墨球异化：石墨球异化出现不规则石墨，如团块状、蝌蚪状、蠕虫状、角状或其他非圆球状。这是由于球状石墨沿辐射方向生长时，局部晶体生长模式和生长速率偏离正常生长规律所致。铸件中残余球化元素量超出应有范围时，如残余镁太高，超过了保持石墨球化所需的最低量时，也会影响石墨结晶条件，就容易产生蝌蚪壮石墨。而残余稀土较多时，高碳当量铁水易产生碎块石墨，碎块石墨的集中区域一般称做“灰斑”。而蠕虫状石墨的出现则是由于球化元素残余量不足或者含有超限的钛和铝。
　　(2)石墨漂浮：过共晶成分的厚壁球铁件中，在浇注位置顶部，常常出现一个石墨密集区域，即“始末漂浮”现象，这是由于石墨与铁水密度不同，过共晶铁水直接析出的石墨受到浮力作用向上所致。石墨漂浮程度与碳当量、球化元素的种类及残留量、铸件凝固时间、浇注温度等因素有关系。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。
　　(3)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。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。
　　(4)皮下针孔：皮下针孔内主要含有氢，也有少量一氧化碳和氮。残余镁量过高时，也同时加强了从湿型中吸收氢的倾向，因而产生皮下针孔的几率增加。另外，球化铁水停留时间长也能增加针孔的数量。
　　(5)缩孔缩松：缩孔常出现在铸件最后凝固部位(热节处、冒口颈与铸件连接处、内角或内浇口与铸件连接处)，是隐蔽于铸件内部或与外表连通的孔洞。缩松，宏观的出现在热节处，细微的收缩孔洞，大多是孔洞内部互相连通。与球化元素有关的是，要控制残余镁和稀土不能过高，这对减少宏观和微观缩松都有明显效果，缩松倾向几乎与球化元素成正比。
　　(6)黑渣：它一般发生在铸件的上部(浇注位置)，主要分为块状、绳索状和细碎黑渣。黑渣的主要成分硅酸镁，是由铁水中MgO和SiO2反应生成的，并受其相对含量的影响。因此，作为控制黑渣的措施之一就是减少镁的残余量(加镁0.15%时，渣总量约占铁水重量的0.1%)，而残余稀土因与氧有很强的亲和力，在减少黑渣方面有明显的效果。
　　(7)球化衰退：这是由于球化铁水停留时间较长，残留镁逐渐减少，熔渣没有及时扒除，硫还会回到铁水中，使凝固组织中的石墨减少甚至消失，衰变为不规则状、蠕虫状或片状石墨。这种球化衰退与球化剂中稀土含量较低、或者球化剂加入量偏低有一定的关系，但紧靠增加其加入量也很不可取，因为镁残余量高了，熔渣量和渗碳体都会增加，在厚大断面中还会使石墨球蜕变为蝌蚪状石墨。生产实践表明：原铁水含硫量低对防止球化衰退才是最有效的。
　　包括还有的球铁件缺陷，几乎都与球化剂的成分和加入量有关系，但我们不能指望球化剂解决很多问题，更不能解决所有问题，因为球化元素的作用以及球化剂的加入量都是利弊共存的，球化剂只是球墨铸铁稳定生产控制系统中的一个很重要的因素，只有和其他配套措施结合在一起，才能够稳定的进行球化处理。

梁文武 · 发表于 2010-3-14 18:39:30

个子长不高是先天的原因还是后天的原因，两个都有吧

xiayaxi · 发表于 2010-3-14 18:43:44

球化元素与反球化元素
一、球化元素至今已发现的球化元素有：Ce、Mg、Ca、Y、K、Na、Bi、Li、Zn、Te、Se、Be、Tn、Sr、Ba、Cd。
这些元素中大都数只有在纯净铁水中才能表现出球化能力，而真正有工业价值的仅仅有Ce、Mg、Ca、Y元素才有较强的净化能力和球化能力。
⒈Mg作球化剂的特点
⒈1Mg是最强的球化剂能使亚共晶、共晶和过共晶成分的铁水中的石墨球化并有良好的脱硫脱氧能力。
⒈2Mg的沸点（1107℃）低于铁水温度，Mg直接加入铁水中有剧烈的沸腾，操作不安全，铁水对Mg的吸收率低，球化不稳定，Mg的气化带走大量热量，降低铁水温度比较严重。
⒈3纯Mg处理的铁水凝固时体积收缩大，铸件内部形成的缩孔、缩松较难彻底清除。
⒈4Mg极易氧化生成多种非金属夹杂物，使铸件造成表面夹渣、皮下气孔等缺陷。
⒈5当有微量反球化元素存在时就很难使石墨球化。
⒉稀土金属作球化剂的特点
⒉1沸点高（1430～1470℃），加入铁水没有强烈的沸腾，球化处理比较安全。
⒉2与很强的脱硫、脱氧能力，并可消除其他杂物和气体，提高铁水的纯净度。
⒉3能抑制反球化元素对球化的干扰作用。
⒉4改善铸造性能，可显著提高铁水的流动性，减少偏析，减少镁球铁传统缺陷（黑渣、缩孔、缩松、皮下气孔等）。
稀土合金单独作球化剂的弱点
①球化作用比镁差，只能球化过共晶成分铁水；
②球化的石墨球不太圆整；
③稀土有加剧石墨漂浮和球化衰退的作用，稀土残留量<0.5%时，石墨形状就明显恶化（粗大、形状变坏），使球铁的冲击韧性降得很低，而且热处理都无法改善这种情况。
根据以上情况可知，单独用镁或单独用稀土都不是理想的球化剂。将镁和稀土再配入一定量的硅、锰和铁熔成中间合金作球化剂，是性能很好的球化剂，在国内生产中得到广泛的应用。
⒊稀土镁硅铁作球化剂的特点
⒊1球化能力强，可处理亚共晶、共晶、过共晶成分的铁水，并对含硫较高和含有反球化元素及温度稍低的铁水也能进行球化。适应目前国内熔炼条件。
⒊2球化反应动力条件好，反映平稳，反应的产物易于排除，可用冲入法或型内法处理，处理工艺良好。
⒊3比镁求铁提高流动性40%；能降低氧化膜形成温度约50℃；减少收缩前膨胀值0.3～0.4%，还能减少缩松、夹渣、皮下气孔和冷隔等铸造缺陷。
⒊4有净化铁水、弥散合金的作用、减少铸造缺陷、提高机械性能和耐磨性能的作用。
⒊5含钇的稀土镁球化剂还具有一定的抗球化衰退能力，能使较低残留镁的铁水得到球状石墨，保证球化良好。
⒋稀土镁硅铁中间合金的配比
中间合金的配比关键是镁和稀土两元素的配比含量。较合适的含镁量是7～9%，稀土6～7%，硅30～45%，余下的是铁和锰，以上成分最适合用于包底冲入法球化处理。
⒋1含镁小于6%时，则需加入较多的球化剂才能保证球化处理，加入量多则使铁水降温多，含镁低也不利铁水翻腾，则对清渣除气不利。
⒋2含镁大于10%时，铁水处理时翻腾太激烈，铁水飞溅严重，操作不安全，而且使镁和稀土烧损大，不易保证球化。含镁大于15%的球化剂根本不提倡使用。
⒋3稀土含量太高，对厚大铸件不但不能提高球化率反而恶化石墨形状（絮状或蠕虫状），并逐渐组织不均匀，出现“反白口”现象。
⒋4稀土含量太低，就不能充分发挥稀土元素消除反球化元素的干扰作用，也不能有效起脱硫、脱氧作用。
⒋5在稀土镁中间合金中，还含有一定量的硅是因为硅和稀土镁中的镁和稀土能形成低熔点的合金，气熔点比纯镁的熔点高。硅含量越高，镁合金熔点越高，当在熔炼中间合金和球化处理时，镁不易烧损。
当然硅含量也不易太高，否则大量的硅会随着球化剂带进铁水中，是铁水的含硅量猛增，对铸铁的性能也不利，一般控制在30～45%。
中间合金中和配入一定的锰和铁，目的是增大合金的比重，防止球化剂浮到铁水表面被烧掉，有利球化。
二、反球化元素
反球化元素是指那些只要少量存在于铁水中，就能部分或全部破坏石墨球化的元素。
硫和氧是工业铸铁中常存的反球化元素，此外如Sn、Sb、As、Pb、Al、Bi、Ti、B等。
反球化元素按其作用机理分为两类，一类是消耗型反球化元素，包括S、O、Se、Te等，他们与镁及稀土元素形成MgO、MgSe、MgS、MgTe及稀土化合物，消耗了球化元素，另一类是晶界偏析型反球化元素，包括Sn、Sb、As、Cu、Al、Ti等，铸件越厚，冷却速度越慢，反球化元素的破坏作用越强烈。
反球化微量元素大多是由生铁中带入铁水中的，我们某些地区生铁的微量元素含量，采用稀土镁硅铁球化剂时，一般都可以使球化合格。

xiayaxi · 发表于 2010-3-14 18:48:45

干扰化学元素的影响：
如：Pb Ti Sn Sb Te Bi
1）与球化剂作用生成了高熔点稳定化合物，使石墨显晶间状或片状；
2）促进了渗碳体生成；
3）随铁液凝固富集在奥氏体壳的界面上，使碳不能从周边均匀析出；
4）影响到铁液结晶潜热的挥发，促进或延缓了碳的析出；
球状石墨发生畸变的原因：
1  石墨化能力过强
当碳当量过高时，部份碳在液相时就析出，球化剂和孕育剂加入量过多，会引起铁液局部过冷和局部浓硅，造成局部过共晶，表现为碳过饱和，而排挤出来，附着在已有的石墨球核心上，加剧了元素的偏析转移和过冷差异，使微晶的生长不一，石墨的长大偏离了石墨等轴方向。
  硅浓度和温度场的变化，小的石墨核心也表现出时有时无，存在着重溶、开裂、聚合的状态，使石墨发生了各种畸变
2  球化能力不足
球化剂的作用有三种：去硫、脱氧和过冷。球化能力不足表现在宏观断面暗灰、间有芝麻状黑点，金相观察常有球状、团状、啐块状或厚片状石墨出现。
硫为强烈反石墨化元素，当球化剂与硫有强的亲和力时，才能将硫以硫化物形式除掉，原铁液硫量过高，并非加入球化剂就可以解决问题。若议而不铁液含硫量高于0.1%，球化就特别困难，

behike · 发表于 2010-3-22 22:38:47

等待高手回答

小宇 · 发表于 2010-3-22 23:06:45

受益匪浅。。。。。

华少 · 发表于 2010-3-22 23:23:08

球化衰退还是主要的。

时空漫步 · 发表于 2010-4-14 20:31:27

同意楼上说法

andy440 · 发表于 2010-5-3 15:08:05

艺人前辈说的石墨形态问题，应该是方克明教授用透射电镜观测到得石墨形态，他指出石墨的形态变化是片状-蠕虫状-球状-开花状-过球化。根据这系列变化，他提出不存在球化衰退，而是出现过球化石墨。出现这种原因是因为球化剂加入量不足。

leon335 · 发表于 2010-5-3 19:36:42

球化衰退指石墨的变化
孕育衰退指基体的变化

cc68 · 发表于 2010-5-4 10:44:44

“球化衰退指石墨的变化、孕育衰退指基体的变化”
新鲜！

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