直讀光譜儀可測元素廣泛，類似稀土元素，稀土元素在鑄鐵中的應(yīng)用，可使鑄鐵產(chǎn)生優(yōu)良效應(yīng)。這其中，直讀光譜儀的主要作用在于，檢測出配比，達到更好的效果。那稀土元素為什么對鑄鐵有此效果呢？
隨著機械制造業(yè)的高速發(fā)展，我們對機械產(chǎn)品的要求更加高，我們需要單機功能更大、性能高、重量輕和使用壽命的方向發(fā)展，所以，對機械零件毛坯的內(nèi)在質(zhì)量、外觀質(zhì)量和使用性能的要求是越來越高了。這時候，稀土元素落入工程師們的眼中，在鑄鐵生產(chǎn)中，它不僅能保證強度高，還能同時保證鑄造性能以及不同壁厚處組織和性能的均勻性，使鑄鐵具有高的彈性模量，同時也保持在一個比較低的內(nèi)應(yīng)力水平。稀土元素在鑄鐵中的應(yīng)用大體上可以分為三個階段：
第一階段從60年代開始，稀土元素作為球化劑、精煉劑和脫硫劑加入到鐵水中以制取球墨鑄鐵。
第二階段從70年代開始，稀土作為蠕化劑加入鐵水中以制取蠕蟲狀石墨鑄鐵。
第三階段從80年代開始，利用稀土合金及其復(fù)合孕育劑對灰鑄鐵鐵水進行處理，以獲得優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵。
其實早在1947年，英國學(xué)者就發(fā)現(xiàn)在過晶體中加入鈰，可以使其中的石墨呈球狀，這是由于稀土元素的化學(xué)性質(zhì)很活潑，鈰與氧、硫的親和力比鎂強，具有脫硫、去氣、凈化鐵水和球化等有利作用。
之后在對稀土元素在球鐵中行為的研究中，鈰、鑭和釔這三個元素備受重視，在70年代，釔作為重金屬在我國已用于球鐵生產(chǎn)。釔基重金屬球化劑抗球化衰退能力強，在鐵水中具有強脫硫、脫氧、凈化退稅的作用，同時有降低共晶點和過冷度的作用。
不同的稀土元素對石墨的球化能力是不同的。經(jīng)研究表明，鈰對石墨的球化能力比鑭強，稀土元素對石墨的球化作用在很大程度上受到鐵水中硫含量和冷卻速度的影響。硫除了消耗稀土元素球化劑外，還縮小了使石墨球化的稀土存在范圍。冷卻速度有促進石墨球化的作用，同時有利于消除反白口和表皮蠕墨層生成的傾向。
所以，用稀土球化劑進行球化處理必須控制鐵水的硫當(dāng)量和含硫量，提高處理后鐵水的冷卻速度并采取有效的擾動工藝。
蠕墨鑄鐵具有良好的導(dǎo)熱性、較低的彈性模量，同時又具有較高的強度和一定的韌性，特別適合于生產(chǎn)像鋼錠模、缸蓋、排氣管這類在熱沖擊下反復(fù)工作的鑄件。
由于不同的洗頭元素具有不同的對石墨球化的能力，因此必須選擇適當(dāng)?shù)念~稀土元素作為蠕化劑。鑭對石墨的球化能力比鈰弱，因此用鑭基稀土制取蠕墨鑄鐵比鈰基稀土更適合。
碳當(dāng)量的影響
研究表明，稀土元素對高碳當(dāng)量的過共晶鑄鐵力學(xué)性能和冶金質(zhì)量指標的改善作用顯著優(yōu)于亞共晶鑄鐵。因此，為充分發(fā)揮稀土元素的改善作用，在保證鑄鐵力學(xué)性能的前提下，可適當(dāng)提高鑄鐵的碳當(dāng)量。
對低碳當(dāng)量的亞共晶鐵水，用稀土符合孕育劑較為有效。含有鋇、鈣的稀土復(fù)合孕育劑應(yīng)用較廣，用稀土鈣鋇孕育劑對鐵水進行處理可減少灰鑄鐵中的D型石墨和白口傾向，增加A型石墨和共晶團數(shù)，提高灰鑄鐵的強度，同時具有抗衰退能力強的特點。
硫含量的影響
用稀土處理鐵水時，還要嚴格控制鐵水的含硫量。過高的硫含量將會過多的消耗稀土合金，形成硫化物，除一部分可用于石墨非均質(zhì)結(jié)晶的基底，其余的硫化物殘留在鑄鐵中形成夾雜，降低力學(xué)性能。而過低的硫使得作為石墨非均質(zhì)結(jié)晶核心的硫化物數(shù)量太少，影響孕育效果。因此，對稀土合金處理來說，原鐵水含量客控制在0.05~0.11%。
鑄鐵是機床、汽車、拖拉機制造業(yè)、冶金行業(yè)應(yīng)用最廣泛的材料之一。科學(xué)合理的元素配比，是作為研究稀土元素在鑄鐵中的實際效果的保證，直讀光譜儀在其中扮演著不可或缺的角色。而像在控制鐵水中碳硫含量時，高頻紅外碳硫儀也起著重要的作用。
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