提高石墨球化率和圆整度关键因素

一、化学成分

1、碳当量和硅

碳和硅是影响球铁石墨球圆整度的基本成分。在一定的冷却速度和孕育条件下，提高碳当量，可提高石墨球圆整度，并可增加自补缩能力，减少碳化物。在一定的碳当量条件下，随着硅量的增加，特别是大断面球铁，会产生碎块状石墨。因此，在不产生石墨漂浮情况下，应尽量提高碳当量；同时在保证孕育条件下，尽量降低硅含量。

2、镁

有效残留镁量的控制对提高石墨球圆整度很重要。当有效残留镁小于0.045%，增加效残留镁量可提高石墨球圆整度；当有效残留镁大于0.045%，会产生变态石墨，降低石墨球圆整度。

3、稀土

稀土在铁水中有两个有益的作用：一是脱硫去气，起到球化和间接球化作用；二是与微量元素相互作用，消除有害一面发挥有利一面。这两方面都可提高石墨球圆整度。但是过量的残留稀土，特别是大断面球铁，会使石墨形态恶化，尤其易产生碎块状。理想范围是0.010%～0.019%。

4、微量元素

一定量的锑和铋并辅以适量的稀土，可提高石墨球圆整度，提高力学性能。合适的加入范围：0.0025～0.005%。

二、工艺过程

1、球化处理

（1）重稀土镁球化剂比轻稀土镁球化剂更能提高石墨球圆整度。主要是脱硫能力强，抗衰退能力强。

（2）轻稀土镁球化剂如果过程控制得好，并辅以微量元素，也能提高石墨球圆整度。

（3）冲入法比转包法铁液质量更好，故也能提高石墨球圆整度。

2、孕育处理

（1）强化孕育可以提高石墨球圆整度。

（2）采用抗衰退的孕育剂可以提高石墨球圆整度。

（3）用球铁屑做球化处理时的覆盖剂，可形成与非溶解石墨弥散相类似的钝化石墨核心，产生长时间的浓度起伏，大大增加有效形核率，可以提高石墨球圆整度。

（4）尽量降低浇注温度可以提高石墨球圆整度。

三、凝固控制

（1）使用冷铁可以提高石墨球圆整度。

（2）使用铬铁矿砂可以提高石墨球圆整度。

（3）其他能在球铁液共晶转变时加快冷却，缩短时间的措施都可以提高石墨球圆整度。