稀土球化剂
铸铁用石墨球化处理添加剂
稀土球化剂是球墨铸铁生产过程中使石墨呈球状析出的含稀土添加剂。其通过稀土元素(如)的脱硫、脱氧和净化铁水作用实现石墨球化,按成分可分为稀土镁球化剂和钇基重稀土球化剂两类。应用时需控制铁水硫含量低于0.03%(2024年数据),配合扰动工艺与快速冷却可有效避免白口缺陷。该球化剂具有抗衰退性强、干扰元素消除能力突出等特点,但在吸收效率方面存在不足。
定义与分类
稀土球化剂被定义为铸铁生产过程中能使石墨结晶为球形的稀土添加剂,其核心功能区别于稀土蠕化剂与孕育剂。根据稀土元素构成可分为:
含镁型稀土球化剂通常归类为稀土镁球化剂,兼具镁的沸腾搅拌与稀土的净化作用。典型成分包含40%-48%硅、5%-10%镁及0.5%-8%稀土总量。
作用机理
稀土元素通过三重机制实现球化效果:
钇基球化剂因稀土元素的强球化能力,在厚大断面铸件中可维持石墨形态稳定。实验表明,在硫含量0.02%的铁水中,钇的球化有效作用时间是镁的3倍。
应用条件与工艺
使用该球化剂需满足特定工艺参数:
喷吹处理工艺可将稀土吸收率提升至70%以上,较传统冲入法提高40%。典型工艺流程包含:
局限性及改进
相较于镁基球化剂存在两项显著缺陷:
通过复合添加0.5%-8%的稀土元素(如镧、铈、钇),可有效扩大球化处理窗口。最新的喷吹工艺配合氩气载流输送,使稀土利用率提升至70%以上(2024年数据)。
影响因素分析
硫含量与冷却速度构成双重作用机制:
在汽车发动机缸体铸造中,采用钇基球化剂配合阶梯式冷却工艺,可使抗拉强度稳定在450MPa以上。船舶用曲轴铸造时,稀土球化剂相较传统镁基工艺能提升疲劳寿命
最新修订时间:2025-10-26 10:53
目录
概述
定义与分类
作用机理
参考资料