铸元素黏土砂对球铁表层片墨的影响

铸元素粉是以优质钠基膨润土、高碳防粘砂材料、α淀粉及其他农业生产体系物质为基础所组成，传统潮模砂中加入了煤粉，煤粉中的含硫量基本在0.5%左右，用铸元素粉代替煤粉和膨润土，由于铸元素粉中硫含量在0.2%左右，经过一定时间的循环，整个砂处理中型砂的硫含量进一步降低，为解决表层片墨层厚度超标向题提供了依据。同一铸件在不同部位使用钠基膨土、煤粉和使用铸元素片墨层检测。

产生片墨层的机理：球化后的铁液在浇注过程中由于Mg与空气中O接触，一部分Mg要氧化成MgO，铁液在与型壁接触时，煤粉要燃烧，煤粉的燃烧过程也就是Mg氧化过程，再者煤粉中S也要与Mg化合形成MgS，当铁液表层的残留镁量低到一定程度，不足以保证球化，就产生了衰退石墨和片墨，统称片墨层。理论上说片墨层是不可避免的，但过厚的片墨层对产品质量有一定的影响，特别是在高低温冷热交变状态下使用的排气歧管，片墨层是热裂源。各个发动机企业对排气歧管，涡轮箱的表层片墨都有一定的规定，一般允许在0.2-0.3mm之间，甚至要求小于0.15mm。达到这个要求工艺上是有很大难度的。在《汽车排气系统用耐热材料的舒缓反应性能研究》一文中对耐热材料的舒缓反应性能做了详尽的研究，那么铸造过程产生的表层氧化层（即片墨层）是高低温下使用的排气歧管和涡轮箱的热裂源。使用铸元素后有效的减少了片墨层的厚度，这是一个了不起的成果。

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　　　　　　　　南京诺金高速分析仪器厂

　　　　　　　　　2021年2月19日