球化剂主要包括镁硅系合金、稀土镁硅系合金、钙系合金,镍镁系合金、纯镁合金、稀土合金。
1、压块状球化剂:用镁和铁粉及所设计的硅含量直接加压成型,这种球化剂中含硅很低,通常称为低硅压块状球化剂,因而为后续的孕育提供了大的余地,有利于生产铸态球铁。
2、包芯线型球化剂:将铁粉包覆在薄钢板或钢板中,将其快速送入铁水中达到球化目的。
3、粉状球化剂:使用时将原料混合放入包内,并使铁水从合金表面流过,逐层与合金反映达到球化效果。
球化剂的主要成分是球化元素,如Mg、Ce、Ca等。凝固组织中石墨球少、尺寸大,不利于碳的充分扩散,有利于增加珠光体,减少铁素体。球墨铸铁中的球状石墨就是铸铁铁液经球化处理后而成,使其强度大大高于灰铸铁,韧性优于可锻铸铁,同时还能保持灰铸铁的一系列优点。但球墨铸铁熔铸时所使用的球化剂能增加焊缝产生“白口”和淬硬组织的倾向,使焊缝及热影响区(尤其是熔合区)诱发裂纹。球墨铸铁的焊接性要比灰铸铁更差所以,很多地区普遍使用的球化剂是硅铁稀土镁合金,国外大都采用镁系球化剂(纯镁和镁合金),少数国家则采用钙系球化剂。
在铸造生产中广泛使用的球化剂是稀土镁硅铁合金。其中的镁元素主要是以硅化镁(Mg2Si)和氧化镁(MgO)两种形态存在。硅化镁作为球化剂中的一个单独相而存在,氧化镁则作为稀土镁硅铁合金中的非金属夹杂物而存在。
一些铸造企业只对球化剂中的Mg元素进行检测,并作为其中有效Mg的含量。注意事项:1、稀土镁硅铁合金根据需要,可采用散装、集装箱、袋装等形式发货。由于MgO对于球化不起作用,而传统的Mg元素测定方法不能区分有效Mg和无效Mg的实际含量,所以在Mg元素达标的前提下,MgO的存在直接减少了球化剂中有效Mg的含量,对球化过程和产品质量造成不良影响。
所以球化剂的生产过程中,控制氧化镁的含量是一项十分重要的工作,而且球化剂中氧化镁的含量也是检验球化剂质量的重要指标。
有不良影响,特别是当温度低于零度时影响更大,而含硫低可以选用低镁低稀土球化剂球化,并减少“黑斑”缺陷的产生,而“黑斑”主要是镁、氧化物的聚集物,此外也要用低硅球化剂以保证可以进行多次孕育。
对珠光体球铁而言,在生产时铸铁成份中锰可提高至0.8~1.0%,有些铸件如果是用作耐磨性曲轴时,锰可提高至1.2~1.35%,生产铸态珠光体元素铜。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。加入量大于1.8%时,它阻碍石墨球化,但促进基体完全珠光体化,一般球铁中铜含量应小于1.5%,锡是强烈的珠光体化元素,其对硬度的影响大于铜和锰,但Sn≥1.0%时使石墨畸变,因此其含量应限制在0.08%以下。