稀土元素在铸钢生产中的起什么作用?
稀土元素在钢中的作用有三个主要方面:净化钢液、改善铸态组织和合金化。(1)稀土元素对钢液的净化作用 指对钢液中的脱硫去气、去除非金属夹杂物的作用。①脱硫作用。稀土元素是较活泼的金属元素,对O和S有较大的亲和力。②去气作用。稀土元素(R或RE)与H和N,特别是O的亲和力很大,在钢液中极易形成稀土氢化物、稀土氮化物、稀土氧化物,从而稳定了钢中气体,减轻了气体在钢中的有害作用。RE具有强烈的脱O作用,能有效地降低钢中O含量。如在电弧炉熔炼碳素钢时,加入015%RE,可使O含量从0.01%降至0.003%以下,脱氧率为75%~85%;H可降到2~3mL/100g;去N的作用情况不一,多数认为对钢中含N量的影响不大。③去除非金属夹杂物。经RE处理后,残留钢中的非金属夹杂物数量减少尺寸变小、形状也趋于圆球状(球化)。如熔炼ZG15Mn时RE加人量为1.5kg/t钢液,非金属夹杂物量从0.0124%降到0.0014%。而对ZG37CrMnMoV,没有用RE处理前,其夹杂形状不规则,如何防止消失模出现砂孔缺陷,分布不均匀,沿晶界较粗大,垦利消失模,大量为 MnO、MnS、FeS、FeO、硅酸盐等,加入RE(即0.5%Ce)处理后,夹杂成球状,分布均匀、成群且细小,为稀土氧化物、稀土硫化物及硅酸盐等复合化合物。
气孔分类
气孔按形成原因分为:卷入气孔、侵入气孔、反映气孔和析出气孔。
(1)卷入气孔:金属液在充型过程中因卷入气体而在铸件内形成气孔,多呈孤立存在的圆形或椭圆形大气孔,消失模铸造工艺参数,位置不固定,一般偏铸件中上部。
(2)侵入气孔:由型、芯、涂料、芯撑、冷铁产生的气孔侵入铸件表层而形成气孔,多呈梨形或椭圆形,尺寸较大,孔壁光滑,表面多呈氧化色。
(3)反应气孔:由金属液内部某些成分之间或金属液与型、芯在界面上发生化学反应而形成群分布的气孔。位于铸件表层的针头形或腰圆形反应气孔称为表面针空与皮下气孔,由金属液与型、芯涂料发生界面反应所至;分散或成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域的针头反应气孔。
检验与鉴别
铸件内部的气孔采用超声波检验与射线检验,铸件表层的气孔采用渗透液或磁粉检验各类气孔的鉴别,除应根据它的形状、大小与分布特征外,有时还须根据他们的形成原因,辅以测定合金的化学成分及溶解在金属液内的各种气体和杂质的含量,浇注工艺对消失模铸造夹渣的影响,型、芯、涂料的成分、水分和发气性,以及检查和分析铸型的浇注系统与排气条件,方能确定,必要时,还应进行金相、扫描电镜和透射电镜检验,以及X射线分析等,才能准确鉴定气孔的类别和成因