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球墨铸铁与灰铸铁的凝固方式不同是由球墨与片墨生长方式不同而造成的。
在亚共晶灰铁中石墨在初生奥氏体的边缘开始析出后，石墨片的两侧处在奥氏体的包围下从奥氏体中吸收石墨而变厚，石墨片的先端在液体中吸收石墨而生长。
在球墨铸铁中，由于石墨呈球状，石墨球析出后就开始向周围吸收石墨，周围的液体因为w（C）量降低而变为固态的奥氏体并且将石墨球包围；由于石墨球处在奥氏体的包围中，从奥氏体中只能吸收的碳较为有限，而液体中的碳通过固体向石墨球扩散的速度很慢，被奥氏体包围又限制了它的长大；所以，即使球墨铸铁的碳当量比灰铸铁高很多，球铁的石墨化却比较困难，因而也就没有足够的石墨化膨胀来抵消凝固收缩；因此，球墨铸铁容易产生缩孔。
另外，包裹石墨球的奥氏体层厚度一般是石墨球径的1.4倍，也就是说石墨球越大奥氏体层越厚，液体中的碳通过奥氏体转移至石墨球的难度也越大。
低硅球墨铸铁容易产生白口的根本原因也在于球墨铸铁的凝固方式。如上所述，由于球墨铸铁石墨化困难，没有足够的由石墨化产生的结晶潜热向铸型内释放而增大了过冷度，石墨来不及析出就形成了渗碳体。此外，哪里有插头专用覆膜砂，球墨铸铁孕育衰1退快，也是极易发生过冷的因素之一。
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覆膜砂铸造中碳剂选择及加入方法
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碳剂选择及加入方法
应选择含氮量少的增碳剂
铸铁铁液中通常的氮的质量分数在100 ppm以下。如果含氮量超过此浓度(150-200ppm或者更高)，易使铸件产生龟裂、缩松或疏松缺陷，厚壁铸件更容易产生。这是由于废钢配比增加时，要加大增碳剂的加入量引起的。焦炭系增碳剂，特别是沥青焦含有大量的氮。电极石墨的氮的质量分数在0.1%以下或极微量，而沥青焦氮的质量分数约为0.6%。如果加入质量分数为0.6%氮的增碳剂2%，就增加了120ppm质量分数的氮。多量的氮不仅容易产生铸造缺陷，而且氮可以促使珠光体致密、铁素体硬化，强烈提高强度。
增碳剂的加入方法
铁液的搅拌可以促进增碳，因此搅拌力弱的中频感应电炉与搅拌力强的工频感应电炉比较，增碳相对困难得多，所以中频感应电炉有增碳跟不上金属炉料的熔解速度的可能性。
即使是搅拌力强的工频感应电炉，增碳操作也不能忽视。这是因为，从感应电炉熔炼的原理图可知，感应电炉内存在上下分开的搅拌铁1流，在其边界的炉壁附近还存在着死角。在炉壁停留、附着的石墨团如果不用过度升温和长时间的铁液保温是不能熔入铁液的。铁液过度升温和长时间的保温，会增大铁液过冷度，有加大铸铁白口化的倾向。此外，对于在炉壁附近产生强感应电流的中频感应电炉来说，如果附着在炉壁的石墨团之间钻进铁液，在进行下一炉熔炼时，钻进的金属被熔化，导致侵蚀和损伤炉壁。因此，在废钢配比高，加入增碳剂多的情况下，加入增碳剂要更加注意。
增碳剂的加入时间不能忽视。增碳剂的加入时间若过早，容易使其附着在炉底附近，而且附着炉壁的增碳剂又不易被熔入铁液。与之相反，加入时间过迟，则失去了增碳的时机，造成熔炼、升温时间的迟缓。这不仅延迟了化学成分分析和调整的时间，也有可能带来由于过度升温而造成的危害。因此，增碳剂还是在加入金属炉料的过程中一点一点地加入为好。
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1主要元素对球化率的影响C、Si：C能促进石墨化，减少白口倾向，但ω（C）量高会使CE过高而容易产生石墨漂浮，一般控制在3.7%~3.9%。Si能加强石墨化能力，消除渗碳体。Si以孕育剂的方式加入时，可大大降低铁液的过冷能力。为了提高孕育效果，原铁液的ω（Si）量从原来的1.3%~1.5%降到0.8%~1.2% ，ω（Si终）量控制在2.60%~3.00%。Mn：在结晶过程中，Mn增加铸铁的过冷倾向，促进形成碳化物(FeMn)3C。在共析转变过程中，Mn降低共析转变温度，稳定并细化珠光体。Mn对球化率没有太大的影响。因受原材料的影响，一般控制ω（Mn）<0.30%。P：当ω（P）<0.05%时固溶于Fe，难以形成磷共晶，沁源插头专用覆膜砂，对球铁的球化率影响不是很大1。S：S是反球化元素，S在球化反应时消耗球化剂中的Mg和RE，阻碍石墨化，降低球化率。硫化物夹渣还会在铁液凝固之前回硫，再次消耗球化元素，加快球化衰1退，进一步影响球化率。为了达到高的球化率，应该使原铁液的ω（S）量降低到0.02%以下。
2脱硫处理当炉料熔清后，取样分析化学成分，当ω（S）量高于0.02%时要进行脱硫处理。纯碱脱硫的原理为：将一定量的纯碱置于浇包内，利用铁液流冲入而搅拌，纯碱在高温下分解，反应式为Na2CO3=Na2O+CO2↑：生成的Na2O又与铁液中硫化合生成Na2S，（Na2O）+[FeS]=（Na2S）+（FeO）。Na2CO3分解析出CO2引起铁液剧烈搅动，促进脱硫过程进行。纯碱渣极易流动、很快上浮，脱硫反应时间很短，脱硫后应及时扒渣，否则会回硫。
3预脱氧处理、球化处理及孕育处理福士科390预处理剂在包内起到预脱氧处理的作用，同时增加石墨形核核心、增加单位面积石墨球数，还可以提高Mg的吸收率，大幅度提高抗1衰1退能力，铸造插头专用覆膜砂，提高球化率。XXX公司孕育剂含ω（Si）=60%~70%、ω（Ca）=0.4%~2.0%、ω（Ba）=7%~11%，其中Ba可以延长有效孕育时间。选用福士科球化剂牌号为NODALLOY7RE，其ω（Si）=40%~50%、ω（Mg）=7.0%~8.0%、ω（RE）=0.3%~1.0%、ω（Ca）=1.5%~2.5%、ω（Al）<1.0%。由于铁液经过了脱硫和预脱氧处理，铁液中消耗球化剂的元素大量减少，因此选用了ω（RE）量低的球化剂，以减少RE对球状石墨形态的恶化；起球化作用的元素主要是Mg；Ca和Al可以起到加强孕育的作用。采用碳化硅和硅铁联合孕育处理，碳化硅的熔点在1600℃左右，并在凝固时增加石墨结晶晶核，采用大剂量的硅铁孕育，可以防止球化衰1退。
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