表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號(hào)及化學(xué)成分(摘自GB/T8263-1999)

表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學(xué)性能及應(yīng)用舉例(摘自GB/T8263-1999)

注：

1.牌號(hào)中的"DT"和" GT"，分別為“低碳”和“高碳”的拼音字母的首位字母，表示含碳全的高低。

2.鑄鐵的熱處理規(guī)范和金相組織，參見(jiàn)GB/T8263-1999。

3.鑄件在清理鑄件或處理鑄件缺陷過(guò)程中，不能采用火焰切割、電弧切割、電焊切割和補(bǔ)焊。

(1)選擇含碳量少的泡沫材料，這是關(guān)鍵，目前消失模鑄造用材料主要有EPS , STMMA , EPSMMA 三種，其含碳量依次減少。其中STMMA ，具有發(fā)氣少、含碳低的優(yōu)點(diǎn)，是用消失模生產(chǎn)的材料。

(2) 消失模模樣的密度非常重要，只要表面光潔，密度低，可以降低增碳現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)氣量少。

(3) 利用離內(nèi)澆口越遠(yuǎn)，增碳越嚴(yán)重的特點(diǎn)，在離內(nèi)澆口最遠(yuǎn)端或在鑄件的最高點(diǎn)設(shè)置冒口，使先進(jìn)入鑄件的增碳污染嚴(yán)重的鋼水進(jìn)人冒口內(nèi)，同時(shí)冒口還起到集渣、集氣的作用。使用該工藝，可使鑄件整體含碳量控制在工藝要求范圍內(nèi)

涂料作用：避免鋼水和砂子直接接觸，鑄件表面質(zhì)量;提高泡沫的強(qiáng)度，使其在搬運(yùn)過(guò)程中不變形;使?jié)沧r(shí)產(chǎn)生的氣體通過(guò)涂層排出抽走。

防止返噴：返噴是消失模鑄造中常發(fā)生的現(xiàn)象，返噴嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)危及澆注工的人身，必須予以重視，為減輕噴現(xiàn)象，可采取如下措施。

(1)泡沫模型密度要小，在泡沫表面質(zhì)量，模型強(qiáng)度的前提下，泡沫應(yīng)做得越輕越好，以減少澆注時(shí)的發(fā)氣量。

(2)泡沫模型上涂料前一定要烘干，每批泡沫模型目前應(yīng)抽檢其烘干過(guò)程的重量變化，做出烘烤重量變化曲線圖，只有在重量不再發(fā)生變化情況下方可上涂料。

(3)澆注系統(tǒng)，特別是直澆道和橫澆道不應(yīng)上涂料，這樣可以使?jié)沧r(shí)產(chǎn)生的氣體能快速充分地抽走，而且不上涂料，節(jié)省了涂料的消耗。

防止塌箱，當(dāng)一箱中串聯(lián)鑄件較多時(shí)，由于各模型同時(shí)氣化，造成真空度不夠，易造成塌箱，防止塌箱應(yīng)注意：

(1)保持砂箱內(nèi)的足夠穩(wěn)定的真空度。

(2)控制好澆注溫度，同時(shí)澆注速度盡量與模型的氣化速度一致，防止?jié)沧⑦^(guò)慢導(dǎo)致冷隔澆不進(jìn)，造成塌箱。

消失模鑄造雖然是，最優(yōu)良的鑄造方，但其本身也有無(wú)法改變的缺陷，我們只能努力的將這些缺點(diǎn)細(xì)化，使之盡量減少，但是隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)的提高，已經(jīng)消失模設(shè)備的不斷完善，消失模鑄造技術(shù)將會(huì)有更多跟好的應(yīng)用前景。

不同型號(hào)球化劑中常含有一定量的稀土，各個(gè)廠家根據(jù)自身生產(chǎn)的條件，使用原材料的品質(zhì)，與產(chǎn)品情況，選用適合于自身的球化劑。不同型號(hào)的球化劑稀土含量有一定的差異。本文就稀土對(duì)球化處理質(zhì)量的影響加以論述。以為企業(yè)在選用球化劑時(shí)做一定的參考。
稀土有以下四點(diǎn)作用：
1、 凈化作用。
2、 球化作用。
3、 中和反球化元素的干擾作用。
4、 孕育作用。
下面我們就以上的四點(diǎn)作用進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
（一）稀土的凈化作用
①脫氧
稀土元素與氧有極強(qiáng)的化學(xué)親和力。在鐵液中，稀土有很強(qiáng)的脫氧作用，其脫氧能力隨它們?cè)有驍?shù)的增加、原子半徑的減小而降低，其熱力學(xué)穩(wěn)定性比鎂、鋁、硅等的化合物都高，是常用合金最強(qiáng)的脫氧劑。稀土氧化物的熔點(diǎn)遠(yuǎn)比鐵液溫度高，有的氧化物密度接近或超過(guò)鐵液的密度，故很難將它從鐵液中排出?？梢詮浬⒃阼F液中，成為石墨形核的核心。
由于稀土、氧化物大都屬于強(qiáng)堿性氧化物，或中性氧化物，它們?nèi)绻c酸性氧化物中和，可生成低熔點(diǎn)，低密度的復(fù)雜氧化物。可以從鐵液中上浮排出，達(dá)到脫氧目的。
②脫硫
稀土元素與硫也有極強(qiáng)的親和力，其鈰的脫硫能力居常用元素之首。
稀土脫硫產(chǎn)物的熔點(diǎn)和密度均比鈣、錳、鎂等的硫化物高得多。但稀土硫化物的密度大多接近于鐵液的密度。這些高熔點(diǎn)的小質(zhì)點(diǎn)可以作為球化過(guò)程中石墨形核的基底，起著一定的孕育作用。
（二）球化作用
稀土本身是一種弱的球化劑，與鎂相比，它具有抗干擾的能力強(qiáng)、抵抗衰退能力強(qiáng)、球化處理平穩(wěn)、的特點(diǎn)。但由于稀土元素的密度大，沸點(diǎn)高，原子半徑大。當(dāng)它們被加入到鐵液中后，不會(huì)發(fā)生沸騰攪拌作用。它在鐵液中的擴(kuò)散能力也比較差，所以反應(yīng)的速度慢。結(jié)果在有限的球化處理以及凝固前這段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)不徹底，即脫硫脫氧不徹底。因此，球化作用單靠自身不能短時(shí)間完成，它的球化能力也因此認(rèn)人懷疑。但只要為其創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良的動(dòng)力學(xué)條件，它就能表現(xiàn)出優(yōu)良的球化能力。在利用稀土鎂硅鐵合金球化處理的過(guò)程中，鎂的攪拌作用一定程度上提供了這種動(dòng)力條件。

（三）中和反球化元素的干擾作用
鐵液中常含有反球化微量元素，如鋅、鉛、鈦、砷、鉍、銻、錫、硒、碲、鋁等。
它們均為低熔點(diǎn)物質(zhì)。它們?cè)阼F液中，或消耗球化劑中的鎂，或偏析而干擾石墨球化。而稀土元素可以同這些干擾元素生成穩(wěn)定的化合物，從而中和、抵消或減輕微量元素對(duì)球化的干擾作用。稀土與這些元素生成的化合物的熔點(diǎn)，比鎂的同類化合物的熔點(diǎn)高，說(shuō)明稀土與這些元素之間的作用比鎂強(qiáng)，從而抵消它們對(duì)鎂的球化干擾作用。

球墨鑄鐵中微量元素的參考限量

元素 Al Ti Pb As Sb Bi Sn Te Se
% 0.05 0.07 0.002 0.05 0.01 0.002 0.05 0.003 0.03

球墨鑄鐵中常見(jiàn)微量元素化合物的密度與熔點(diǎn)

化合物名稱 LaZn LaZn11 CeZn MgZn2 LaPb3 CePb3 Mg2Pb LaSn3 La2Sn CnSn3 Mg2Sn
密度g/c㎡ 6.714 7.27 6.701 —— 10.50 10.8 —— 7.516 4.18 7.65 ——
熔點(diǎn)K 1088 1235 983 863 1273 1443 823 1408 1693 1435 1053

一般情況下，當(dāng)單個(gè)的鉛，碲，鉍，銻含量分別為0.05%時(shí)，加0.01%的稀土，混合稀土便可抵消它們的干擾作用。

（四）孕育作用
如前所述，在球化處理過(guò)程中，稀土與鐵液中的元素形成的各種氧化物、硫化物或硫氧化物及其它稀土復(fù)合物，都是高熔點(diǎn)的彌散的穩(wěn)定化合物質(zhì)點(diǎn)。其中有的可以做為石墨結(jié)晶的外來(lái)晶核，起到孕育作用，從而可以獲得更多、更細(xì)的石墨球。

綜上所述，稀土鎂硅鐵中所含有的一定量的稀土，首先是起脫硫脫氧作用。因此，當(dāng)鐵液中的干擾元素及硫氧含量很低的情況下，盡可以選用較低稀土含量的球化劑。這么做有利減少縮松夾渣等基它缺陷的產(chǎn)生，從而有助于生產(chǎn)出高品質(zhì)的球墨鑄鐵件。但如果是生產(chǎn)中所用原材料品質(zhì)低劣，無(wú)法確定抗干擾元素含量，特別又是沖天爐熔煉時(shí)，球化劑中保有一定量的稀土便尤為重要。