球化剂稀土含量对大断面球铁石墨组织及低温冲击韧性的影响

选用3种具有不同Ce含量的球化剂FeSiMg6RE2、FeSiMg8RE3和FeSiMg8RE5对铁液进行盖包法处理,球化处理后浇注成180mm×180mm×200mm的球铁试块。通过室温拉伸、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和低温冲击试验机等分析手段,研究了稀土元素Ce对大断面低温球铁的石墨组织、力学性能和低温冲击韧性的影响。结果表明:用稀土含量低的球化剂FeSiMg6RE2进行处理,试样的石墨组织细小均匀,石墨形态好,低温冲击韧性高,冲击功平均值约为14.5J;用稀土含量高的球化剂FeSiMg8RE3和FeSiMg8RE5分别进行处理,试样中出现了大面积碎块状石墨等变异组织,低温冲击韧性差,冲击功平均值分别约为6.5和5.1J。能谱分析结果表明:高稀土含量球化剂处理的球铁试样,石墨组织晶界上发生了稀土元素Ce的富集,其质量分数分别约为0.36%和0.42%,这是造成铸件中碎块状石墨等变异组织产生的根本原因,严重恶化了铸件的力学性能。