029-86699609
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石川（苏州）制铁有限公司 1陕西法士特集团汽车传动有限责任公司 2
西安远大铸造材料技术有限公司 陕西远大新材料技术有限公司3
摘要：本文以KT-5球化剂在生产中具体的质量控制数据为例，通过与某著名外资企业生产的Mg5RE2Ca2球化剂使用结果进行对比，配合远大公司复合孕育剂的应用，突出说明新型KT系列球化剂具有：用量小、球化衰减慢、石墨球圆整、球化率高、石墨球细小、数量多等优点。
Abstract: A work field experimental comparison between KT-5 nodularizer produced by Yuanda Company and a Mg5RE2Ca2 nodularizer produced by well-known foreign investment enterprise shows that in conjunction with the compound inloculant also produced by Yuanda Company, KT-5 has a good performance in consumption, nodularization degeneration, graphite morphology, size and quantity etc.
Key Word: KT-5 nodularizer, Nodulatity,experimental comparison, merits
球墨铸铁的发明使铸铁材料的性能发生了质的飞跃，因其良好的机械性能以及铸造性能，球墨铸铁被广泛地应用在国民生产的各个领域。球化处理过程是球墨铸铁件生产的关键环节，而球化剂的质量控制更是质量控制的核心，因此，研究和应用优质的球化剂对生产合格的球墨铸铁件具有十分重要的意义。
1. 试制条件
1.1设备：
6T中频感应电炉 / 4T中频感应电炉， 1.5T球化处理包 浇注机
1.2 熔炼工艺：
出铁水量：1350±20kg 出铁水温度：1480-1510℃ 球化剂加入量：0.95-1.15%
浇注温度：1360-1410℃ 球化衰退：16分钟以内 共2次，随流孕育处理
1.3 试制材料
表一 试制用球化剂
厂商 | 牌号 | Mg | Re | Ca | Si | Al | 粒度 |
陕西远大 | KT-5 | 4.88 | 1.87 | 1.95 | 45.6 | 0.4 | 5～25mm |
日资企业 | Mg5RE2Ca2 | 4.89 | 1.87 | 1.93 | 45.38 | 0.43 | 5～25mm |
表二 复合孕育剂
型号 | Si | Ca | Al | Ba | 其它 | 粒度 |
J-3 | 68-72 | 1.0-2.0 | 1.2-1.8 | 1.0-3.0 | / | 3～10mm |
J-1 | 66-72 | 1.0-2.0 | 1.0-1.8 | 1.0-3.0 | 0.1～0.7mm |
备注：J-3孕育剂炉前出铁时随铁水流冲入包内，用量0.4-0.5%；：J-3孕育剂使用浇注机随流加入，用量0.10-0.15% 。
2. 试制过程
2.1试制内容要点
2.1.1 采用相同的熔炼工艺，使用不同生产厂家的球化剂进行球化处理，通过在线检测，测定每包铁水的球化率并对比；
2.1.2 在每包铁水的浇注过程中，分时间段取TP试样，通过检测残余Mg%分析不同球化剂的球化衰退速度；TP取样的方法编号如下：
球化反应后球化包内取样，编号Ⅰ 浇注开始第一箱取样，编号Ⅱ
浇注4分后取样，编号Ⅲ 浇注8分后取样，编号Ⅳ
浇注12分后取样，编号Ⅴ 浇注后16分钟取样，编号Ⅵ
2.1.3 每包浇注铸件相同部位本体取样，进行金相分析，对比石墨球大小；
2.2试制结果
2.2.1 在线球化合格率检测结果
试验日期 | 球化剂量 | 包次 | 出铁水温度(℃) | 铁水重量(kg) | 浇注温度（℃） | 球化率(%) |
2014/11/26 (陕西远大） | 13kg/包 | 1 | 1515 | 1358 | 1417 | 90 |
1391 | ||||||
2 | 1504 | 1340 | 1408 | 90 | ||
1374 | ||||||
3 | 1324 | 1405 | 90 | |||
1381 | ||||||
4 | 1510 | 1350 | 1419 | 90 | ||
1394 | ||||||
5 | 1506 | 1362 | 1402 | 90 | ||
1380 | ||||||
6 | 1366 | 1430 | 90 | |||
1378 | ||||||
2014/12/18 (日资企业） | 14kg/包 | 1 | 1502 | 1354 | 未测 | 85 |
1375 | ||||||
2 | 1507 | 1338 | 1401 | 85 | ||
1375 | ||||||
3 | 1330 | 1398 | 85 | |||
1369 | ||||||
4 | 1506 | 1358 | 1414 | 85 | ||
1365 | ||||||
5 | 1500 | 1336 | 1409 | 90 | ||
1389 | ||||||
6 | 1356 | 1401 | 85 | |||
1381 |
2.2.2 残余镁衰退试制对比
TP试样编号 | 包次 | 球化剂实际加入量 | 球化后包内取样 | 第一箱取样 | 浇注4分 钟后 | 浇注8分钟后 | 浇注12分钟后 | 浇注16分钟内 |
2014/11/2 陕西远大 球化剂13KG | 1 | 0.96% | 0.036 | 0.030 | 0.032 | 0.033 | 0.030 | 0.030 |
2 | 0.97% | 0.039 | 0.029 | 0.032 | 0.033 | 0.035 | ||
3 | 0.99% | 0.034 | 0.034 | 0.033 | 0.031 | 0.032 | ||
4 | 0.97% | 0.038 | 0.036 | 0.037 | 0.037 | 0.029 | ||
5 | 0.96% | 0.034 | 0.034 | 0.027 | 0.033 | 0.032 | ||
6 | 0.96% | 0.038 | 0.031 | 0.035 | 0.037 | 0.030 | ||
2014/12/18 日资企业 球化剂14KG | 1 | 1.04% | 0.040 | 0.037 | 0.035 | 0.035 | 0.031 | 0.030 |
2 | 1.05% | 0.041 | 0.032 | 0.038 | 0.033 | 0.028 | 0.030 | |
3 | 1.06% | 0.038 | 0.033 | 0.036 | 0.033 | 0.031 | ||
4 | 1.03% | 0.042 | 0.035 | 0.039 | 0.035 | 0.031 | ||
5 | 1.05% | 0.046 | 0.035 | 0.033 | 0.037 | 0.029 | ||
6 | 1.04% | 0.046 | 0.036 | 0.035 | 0.035 | 0.032 |
2.2.3浇注后不同时段因镁衰退金相组织对比
结论：
1.陕西远大球化剂镁的吸收率明显好于日资球化剂，在每包球化剂加入量少一公斤情况下，球化率普遍高于对方5%。
2.单从随线快速判定试样的金相上来看陕西远大的球化剂的石墨个数比某日资企业球化剂的石墨个数明显多
3.球化处理结束，8分钟前残余镁与第一箱铸件对比，基本无衰减，8-12分钟后开始衰减，陕西远大球化剂衰减时间推后，部分炉次12分钟后才镁开始出现衰减。
2.2.4铸件本体相同部位取样，通过金相检验，测定视场内石墨球数对比
模号
厂商 石墨数 | 4993098 | ||||||||
1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | ||
某日资企业（前） | 532 | 558 | 485 | 473 | 478 | 581 | 511 | 498 | |
某日资企业（后） | 579 | 637 | 495 | 520 | 617 | 627 | 542 | 602 | |
陕西远大(前） | 695 | 732 | 657 | 619 | 740 | 722 | 667 | 625 | |
陕西远大(后） | 641 | 692 | 616 | 626 | 728 | 716 | 619 | 483 | |
以上数据显示： 使用KT-5球化剂球化处理，石墨球数明显增加，石墨球细小圆整。
1. 结论
3.1 使用新型KT-5球化剂进行球化处理，加入量少，石墨球圆，球化率高，球化率能够稳定在90%以上；
3.2使用新型KT-5球化剂进行球化处理，球化衰退速度慢；在残余镁含量0.03%左右时，球化良好，部分包次的开始球化衰退时间由8分钟延迟到12分钟。
3.3使用新型KT-5球化剂进行球化处理，获得的铸件石墨球径更小，数量更多，与常规球化剂相对比，石墨球数增加10%以上。
参考文献：
【1】 童军、章舟、连讳编著《铸铁感应电炉熔炼剂应用实例》
【2】 曲卫涛 主编《铸造工艺学》 西北工业大学出版社
【3】 陈永成 铸态球墨铸铁生产技术 铸造工程师2011（8）
【4】 黎占峰 李喜红 用废钢生产球墨铸铁新技术的工艺研究 中国铸造装备与技术2014（3）