球化剂生产现场，稀土硅镁铁合金

所谓球化元素是指那些能够促进石墨球状化、使石墨球生成或增加的元素。球化元素一般有以下共同性质：

（1）元素最外电子层上有一个或两个价电子，次内层有8个电子。这种电子结构使元素与硫、氧和碳有较强的亲和力，反映产物稳定，能显著减少贴水中的硫和氧。

（2）元素在铁水中溶解度低，凝固过程中有显著偏析倾向。

（3）虽然和碳有一定亲和力，但在石墨晶格内溶解度低。

根据以上特点，Mg,Ce,Y,Ca属于有效球化元素。

反球化元素（球化干扰元素）的作用

该类元素主要是指破坏和阻碍使石墨球化的元素，按其作用机理大概可以分三类：

一是消耗型反球化元素，如硫、氧、硒、碲等，它们与镁、稀土元素生成化合物，通过消耗球化元素来阻止球状石墨的形成。

二是境界偏析的球化干扰元素，包括锡、锑、砷、铜、硼、钛、铝等，这些元素富集到晶界，促使碳在共晶后期结晶时，形成畸形的枝晶状石墨，如果这些元素含量较高，也可在共晶中期促成石墨畸变，形成团状或厚片状石墨。

三是一些中间球化干扰元素，如铝、铋，它们在含量较低时主演通过偏析作用促成石墨畸变，含量较高时也能消耗球化元素。

另外，反球化元素对球铁基体也有不同的影响。Te\B强烈促进白口的形成，As\Sn\Sb\Pb\Bi稳定珠光体，Al\Zr促进铁素体形成，Se无影响。

球化剂的种类

按照球化和反球化元素配置的原则，国内外曾先后开发了多种球化剂，大体上有以下几种：

纯镁：这是国外常用的球化剂，国内应用比较少。压力加镁制取球铁，优点和缺点同样明显。

铜镁、镍镁：我国早期使用的该合金，但成本高，回炉料中铜和镍积累难以控制，造成韧性下降。

硅镁铁合金：一般镁含量最低3.5—4.5%，最高10—15%，常用的合金是镁5—10%、硅42—47%，其余为贴。含镁量越低，球化反应越平稳，镁回收率越高（含镁4%的能比9%个合金镁回收率提高10%），但是低镁球化剂是铁水的增硅量加大。该球化剂是用于处理硫和反球化元素含量较低的铁水，浇注中等断面厚度的铸件。目前在国内要大批量用于制造球墨铸铁将会与我国铸造企业的生产条件和原材料采购产生一定的矛盾。

稀土镁类合金：包括稀土硅镁、稀土钙镁、稀土铜镁等合金，是我国工程技术人员立足我国实际，在六十年代初研制开发的稀土镁类系列合金球化剂，它们综合了各种球化元素的优缺点，尤其是稀土镁钙合金，是目前国内应用量大面广的主要球化剂，从而走出了一条适合我国国情的球墨铸铁制造技术道路。

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