球墨鑄鐵具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性、抗疲勞性和耐磨性,并且其密度比鋼小10%,因此以球鐵代鋼,即可減重10%,使汽車和各種機(jī)械輕量化。近年來伴隨著灰鑄鐵和鑄鋼產(chǎn)量下降,球鐵產(chǎn)量仍有增長(zhǎng)。據(jù)中鑄協(xié)統(tǒng)計(jì),2015年國(guó)內(nèi)球鐵鑄件產(chǎn)量由2014年1240萬噸增加到1260萬噸,增長(zhǎng)1.6%。我國(guó)《十三五規(guī)劃》中要求乘用車平均燃料消耗要由2015年的百公量6.9升降至2020年的5.0升(節(jié)油率將達(dá)到27.5%;到2020年我國(guó)每輛汽車減重率要到16.5~22%),所以鑄造生產(chǎn)自動(dòng)化、鑄件輕量化、高成品率、低成本、綠色環(huán)保將成為鑄造及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新常態(tài)。
因此,對(duì)球鐵件綜合性能的要求會(huì)越來越高。要保證球鐵鑄件能夠達(dá)到高強(qiáng)度韌性的材質(zhì)要求,就要保證鑄件金相組織穩(wěn)定合格,多而細(xì)的石墨球和高的球化率是評(píng)價(jià)球墨鑄鐵凝固品質(zhì)的重要參數(shù),特別是球化率的提高對(duì)于疲勞強(qiáng)度的影響很大。
球墨鑄鐵球化處理用的球化劑,除了厚大斷面鑄件用的釔基重稀土鎂球化劑外,常常用的球劑是以鈰元素為主的混合輕稀土(主要含Ce、La、Pr、Nd等)鎂球化劑,這種球化劑在使用過程中經(jīng)常存爆發(fā)塊、白口傾向大、易產(chǎn)生縮松缺陷、厚斷面易出現(xiàn)碎塊狀石墨等問題。
隨著科學(xué)技術(shù)和新材料的發(fā)展,稀土元素的提取費(fèi)用降低,價(jià)格下降,稀土資源也得到有效利用,人們發(fā)現(xiàn)在處理方法相同的情況下,相對(duì)于鈰元素為主的混合稀土鎂球化劑,鑭系稀土鎂球化劑處理的球墨鑄鐵凝固時(shí),能2-3倍的增加石墨球數(shù),大幅增加鐵素體量,明顯降低白口傾向,有效消除鑄件縮松、畸形石墨的產(chǎn)生。因此,對(duì)那些采取各種鑄造工藝手段,依然出現(xiàn)硬度高韌性低的球鐵鑄件,采用鑭系稀土鎂球化劑,對(duì)提高鑄件綜合性能是非常有意義的。

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