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中國鐵合金網(wǎng)訊：鎂、稀土和鈣在鑄鐵中都有使石墨球化的作用。作為實(shí)際應(yīng)用的球化劑，就它們各自的綜合評價(jià)而言，鎂是居于首位的。但是，在以鎂作主要球化元素的條件下，配以適當(dāng)?shù)南⊥，可以得到更好的球化效果?/div>
這里，只能簡單地談到稀土在與鎂配合作為球化劑時(shí)的一些作用。
1．脫硫、脫氧
鎂、稀土和鈣，它們在鐵液中都有很強(qiáng)的脫硫、脫氧作用。
就元素與硫、氧作用生成硫化物和氧化物的自由能而言，稀土（鈰）和鈣的脫硫、脫氧能力都比鎂強(qiáng)。但是，鎂的沸點(diǎn)為1107℃，進(jìn)入鐵液后迅速氣化，對鐵液有強(qiáng)烈的攪拌作用。同時(shí)，溶于鐵液中的氣體易于向氣泡中擴(kuò)散、析出，從而被氣泡帶出。鐵液中的氧化物、硫化物夾雜也易于被氣泡吸附并排出？紤]到反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方面的因素，在鐵液中，鎂脫氧、脫硫的作用實(shí)際上強(qiáng)于稀土（鈰）和鈣。
2．對鑄鐵白口傾向的影響有其兩面性
溶于鐵液的稀土，促進(jìn)形成碳化物的作用很強(qiáng)，是反石墨化元素，但是，在以鎂為主的球化劑中配以少量的稀土，卻可以使鑄鐵的白口傾向大為減輕；在加入量較多的情況下，卻會增強(qiáng)鑄鐵的白口傾向。這種看似矛盾的現(xiàn)象，實(shí)際上并不矛盾，其原因是：稀土與硫、氧結(jié)合的能力很強(qiáng)，少量的稀土很快就與鐵液中的硫和氧作用，形成大量細(xì)小的硫化物和氧化物，為鑄鐵的石墨化提供了大量異質(zhì)晶核，使石墨球的數(shù)量大幅度增加，便于鐵中的碳向石墨球擴(kuò)散，從而抑制白口的生成。如果稀土加入量較多，除與氧和硫作用的以外，還有多余的溶于鐵液，這部分稀土就會增強(qiáng)鑄鐵的白口傾向。
3．抑制干擾元素的作用
球墨鑄鐵中，有一些元素起反球化的作用，通常稱之為干擾元素。干擾元素大致可分為兩類：
一類，有人稱之為消耗型干擾元素，如硫、氧等，都易于與當(dāng)前廣泛應(yīng)用的各種球化元素形成化合物。鎂、稀土和鈣都可以脫硫、脫氧，消除它們的負(fù)面影響，當(dāng)然本身也要因此而消耗掉一部分。
球化劑中含有稀土?xí)r，其硫化物和氧化物穩(wěn)定性很高，粒度細(xì)小，在鐵液中難以上浮，而且這些化合物與石墨晶格的失配度很小，可作為石墨析出的異質(zhì)核心。球化劑鎂的氧化物MgO的熔點(diǎn)高，穩(wěn)定性好，在鐵液中的溶解度低，但粒度稍大，可以上浮到表面成為浮渣，也可能被卷入鑄件內(nèi)部成為夾渣。同時(shí)，硫化鎂（MgS）的密度低，易于上浮到鐵液表面，但其穩(wěn)定性較差，與氧接觸后會形成氧化鎂，將硫釋放回鐵液、再次與鐵液中的鎂反應(yīng)。這種反應(yīng)的不斷發(fā)生，是單用鎂作球化劑時(shí)球化易于衰退的主要原因之一。用稀土（鈰）作球化劑時(shí)，衰退現(xiàn)象就不這么明顯，形成夾渣的傾向也較小。
另一類是偏析型反球化元素，如鈦、銻、鉛、釩、鉍等，在鑄鐵發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變時(shí)富集于共晶團(tuán)之間，使石墨的形狀畸變。鎂抗干擾元素的能力差，而稀土元素抑制這類干擾元素有害作用的能力很強(qiáng)，鑄鐵中殘留鈰量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為0.008%時(shí)，就能有效地控制干擾元素的反球化作用。所以，以鎂為主的球化劑中加入稀土，可減緩球化衰退，而且形成夾渣的傾向也較小。（鑄造網(wǎng)）
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