（1）蠕化剂的禁忌

1）用纯镁或镁-稀土生产蠕墨铸铁，不是可行的办法。事实上所有能使石墨球化的元素均可使石墨蠕化，因此可借用现有的纯镁或镁-稀土球化剂，通过控制其加入量等办法，将残余镁量限定在较低水平而实现蠕化。但采用这种方法时，由于镁的蠕化含量范围极窄，质量分数仅在0.005%以下，生产上很难将蠕化率控制在目标范围内，因此以镁系或镁-稀土系球化剂来生产蠕墨铸铁基本上无人采纳。

2）采用镁与钛共用的蠕化剂有一定合理性，但如果含有稀土，其量决不可过高。由于单用镁做蠕化剂，其处理范围极窄，所以镁系蠕化剂中都加钛和微量稀土，使之成为处理范围较宽，白口倾向小，在铁液中能自沸腾的蠕化剂。蠕化处理时，无需搅拌铁液，操作简便。这种蠕化剂的镁和稀土为蠕化元素，钛为干扰元素，它有利于放宽蠕化范围。如果所用生铁本身含有较高的干扰元素钛，则宜酌量减少蠕化剂中的钛量。表3-28是几种典型的镁-钛蠕化剂的化学成分。其中，镁钛稀土合金为东风汽车集团公司用于流水线上生产薄壁铸件，这是由于镁-钛蠕化剂生产的蠕墨铸铁，其白口倾向小，因此用于薄小件有其优势。在镁-钛稀土合金中，其钛含量不高，这是因为其所用生铁本身已含有一些钛；该蠕化剂含有适量稀土，有助改善石墨形态及提高耐热疲劳性能，延缓蠕化衰退，扩大蠕化范围。而镁钛合金为英国铸铁研究协会和美国Foote矿业公司研制并生产，英、美等国应用较多，其熔点约1100℃，密度3.5g/cm³，使用时，对接近共晶成分、硫含量为w（S）0.03%的铁液，其加入量为0.7%～1.3%，白口倾向小，渣量少，但其回炉料残存钛，会引起钛的积累和污染问题。镁钛铝合金为利用镁作为蠕化剂，以钛、铝作为干扰元素来增加生产稳定性，是罗马尼亚用于试生产大型钢锭模和液压阀体铸件的蠕化剂。

表3-28 三种典型的镁-钛蠕化剂的化学成分

表3-29 稀土硅铁合金（w（RE）为21.5%）蠕化处理时的临界加入量

表3-30 稀土硅铁镁合金和稀土钙硅铁合金蠕化剂的化学成分

3）为克服采用稀土硅铁合金作蠕化剂处理铁液时必须搅拌的缺点，在该类蠕化剂合金中，不可没有适量镁。稀土硅铁合金曾在我国广泛用作蠕化剂，其化学成分（质量分数，%）为：稀土20～32、锰＜1、钙＜5、硅＜45、铁余量。出现的牌号有：FeSiRE21、FeSiRE24、FeSiRE27和FeSiRE30。这种蠕化剂适于冲天炉和电炉熔炼条件，生产中等和厚大铸件。用其进行蠕化处理时，反应平稳，铁液无沸腾，但稀土元素扩散能力弱，必须搅拌，加速均匀化，并防止蠕化剂合金可能结死包底的问题，而且采用这类蠕化剂白口倾向较大，其加入量主要取决于合金中稀土的质量分数及原铁液硫含量。表3-29为稀土硅铁合金（w（RE）为21.5%）在原铁液硫含量不同的条件下的临界加入量。为解决稀土硅铁合金必须搅拌的弱点，可加入适量镁；为克服稀土硅铁合金白口倾向大的弱点，可去掉锰而改用适量钙，因为钙是一种蠕化变质能力最弱的元素，兼具石墨化孕育作用。这类孕育剂的化学成分见表3-30。其中稀土钙硅铁合金最适用于电炉熔炼的高温、低硫铁液制造薄、小蠕墨铸铁件；也有个别厂用冲天炉铁液生产大中蠕墨铸件时用它，它克服了稀土硅铁合金白口倾向大的缺点，但蠕化处理时，合金表面易生成CaO薄膜，阻碍合金充分反应，剩余的往往漂浮到铁液表面卷入渣中，处理时需加氟石等助熔剂并搅拌铁液。而稀土硅铁镁合金中的FeSiMg8RE7合金，国内有部分厂使用，也有的厂将该合金与稀土硅铁、稀土钙复合处理，作引爆剂。该蠕化剂有搅拌作用，但合金适宜加入量范围窄，如果处理工艺不稳定，易引起残余镁、稀土量超过临界质量分数，影响蠕化效果的稳定性。FeSiMg4RE12合金适用于冲天炉和电炉双联熔炼的铁液，一汽集团公司无锡柴油机厂采用该合金生产柴油机飞轮和缸盖。此蠕化剂有搅拌作用，白口倾向小。但合金适宜加入量范围窄，处理的铁液温度≥1480℃。FeSiMg8RE18、FeSiMg3RE8合金的日本名分别为：CVR—8和CVR—3，前者适于冲天炉高硫铁液，两者的特点是有搅拌作用，蠕化效果稳定。

（2）蠕化处理方法的禁忌

1）进行蠕化处理时，不可忽视准备好蠕化剂。蠕化剂合金的块度不宜大，视铁液包大小一般如下：稀土硅铁2～12mm；稀土硅钙2～7mm。当采用高钙蠕化剂如稀土钙、稀土钙镁时，应拌入食盐或氟石作稀释剂。

2）蠕化处理的铁液温度不得太低。蠕化处理的铁液温度一般不得低于1400℃；若低于1400～1380℃，则蠕化剂不要捣实，并且应适当加大加入量。根据铸件大小及所采用的蠕化剂，推荐处理温度如下：采用稀土硅铁时，对于大件：处理温度可为1390～1410℃；小件：为1400～1430℃；当采用稀土硅钙时，由于稀土硅钙难熔，处理温度需更高，对于大件：处理温度可为1450～1480℃；小件：为1480～1520℃。

3）进行蠕化处理时，不可出现“过处理”或“处理不足”。蠕墨铸铁生产工艺与球墨铸铁相似，但工艺控制要求更为严格。若“过处理”（蠕化剂加入量或变质元素残余量过多），则易出现过多球状石墨；若“处理不足”（蠕化剂加入量或变质元素残余量过少），则易产生片状石墨。为确保蠕墨铸铁生产稳定，合理选择蠕化剂及其处理工艺，以及尽量保持蠕化处理中各项工艺因素的稳定（尤其是原铁液硫含量、处理温度和处理铁液量），是不可忽视的两个重要环节。

4）采用无自沸腾能力的合金作蠕化剂，用包底冲入法进行蠕化处理时，不可忽视在蠕化剂合金底部放入少量含镁的合金。当采用例如Fe-SiRE这类无自沸腾能力的合金作蠕化剂，用包底冲入法进行蠕化处理时，在包底凹坑或堤坝内放置蠕化剂合金的底部，必须放少量的FeSiMg或REMgZn合金作为引爆剂，使其对铁液起到搅拌作用，否则在处理时铁液无沸腾作用，会使稀土硅铁熔化吸收不好；以及处理后的铁液对激冷作用敏感，从而使铸件中残留有一定数量的自由渗碳体而影响性能。这种蠕化处理方法，操作较简便，处理效果稳定，适用于冲天炉铁液。

5）采用有自沸腾能力的合金，用包底冲入法进行铁液蠕化处理时，不可忽视减少烟尘、提高吸收率的处理方法。采用例如Mg-Ti合金、FeSiMgRE合金、REMgZn合金等这些有自沸腾能力的合金，用包底冲入法进行蠕化处理时，一般采用堤坝式包底冲入法（见图3-27），虽然很方便，但有烟尘。为减少烟尘，提高吸收率，可采用加盖处理包进行蠕化处理，收效明显。但此法必须与铁液定量装置配合使用，否则铁液量难以控制（见图3-28）。

图3-27 包底冲入法蠕化处理示意图

1—铁液 2—堤坝 3—蠕化剂(www.daowen.com)

图3-28 加盖包蠕化处理法示意图

1—加盖处理包 2—铁液定量电子秤

6）采用炉内加入法对铁液进行蠕化处理时，一般一炉不宜处理两包铁液。蠕化处理采用炉内加入法，适用于感应电炉铁液生产。出铁前（铁液温度大于1480℃）将蠕化剂FeSiRE合金加入炉内，使其呈熔融状态，出铁时利用铁液在包中的翻动，可得到充分搅拌。此法简便稳定，但一炉只处理一包铁液。因为蠕化效果也存在衰退现象，如果一炉处理两包以上铁液，则第二包、第三包铁液浇注时，将很难得到良好的蠕墨铸铁。

7）用无自沸腾能力的合金作蠕化剂进行蠕化处理时，不可忽视出铁槽随流加入和中间包处理方法。采用FeSiRE合金和RECa合金这类无自沸腾能力的蠕化剂进行蠕化处理时，为提高吸收率并使其有搅拌作用，可采用出铁槽随流加入，如图3-29所示，它适于冲天炉熔炼条件。出铁时将粒状合金均匀撒在铁液流中，操作简便，吸收率高。也可采用中间包处理法，让铁液在流入包内前先与蠕化剂在中间包内混合，如图3-30所示。此法吸收率高，处理效果稳定，但须增加一个中间包，操作较麻烦。

图3-29 出铁槽随流加入蠕化剂处理法示意图

1—出铁槽 2—铁液 3—蠕化剂

图3-30 用中间包进行蠕化处理示意图

1—铁液 2—蠕化剂 3—中间包

8）蠕化处理后，通常不可缺孕育处理这一环节。由于蠕化处理后铁液中镁和稀土的作用，使铁液亦具有结晶过冷和在组织中出现莱氏体和游离渗碳体的倾向，因此孕育处理亦是蠕墨铸铁生产中的一个必要环节，其作用至少有以下三方面：

①消除结晶过冷倾向，减少和防止在基体组织中出现莱氏体和自由渗碳体。

②提供足够的石墨结晶核心，增加共晶团数，使石墨呈细小均匀分布，提高力学性能。

③延缓蠕化衰退。

蠕墨铸铁的孕育和球墨铸铁类似，通常采用含Si75%的硅铁，也有用含Ba硅铁及其他孕育剂的。为防止孕育衰退，应尽量做到迟后孕育，必要时亦可采用两次孕育的方法。75%硅铁孕育剂的加入量根据原铁液的碳、硅质量分数，一般为铁液质量的0.4%～0.8%，并应适当考虑壁厚条件，薄壁件应适当加强孕育。为改善组织，使石墨细小并分布均匀，除加入硅铁外，可再加入质量分数为0.10%～0.15%的硅钙。

有必要指出的是，对于厚大断面、不易出现碳化物的铸件，也可以不进行孕育处理；用高硫铁液制造蠕墨铸铁时，也可不进行孕育处理，这是由于铁液中生成大量的CeS、MgS等颗粒，它们可成为析出石墨核心的基底，可使铸件薄壁处的过冷度减少到很小，从而减少或消除碳化物。

9）用炉前浇注的三角试块判断蠕化是否良好时，试块两侧不可凹陷严重或无凹陷；断口不可呈银白色或呈灰色。炉前浇注三角试块检测蠕化是否良好时，如果三角试块断口呈银白色，其两侧凹陷严重或中心缩松严重，敲击试样，声音清脆，说明处理过头，球状石墨过多，蠕化率低；如果试块断口呈灰色；两侧无凹陷，中心无缩松；敲击试样，声音闷哑，则说明蠕化处理失败，石墨为片状；如果试块断口呈银白色，有均匀分布的小黑点；试块两侧凹陷轻微；悬空敲击试样，声音清脆，则表明蠕化良好，可以进行浇注。采用这种检测方法，操作简易，但不能区分蠕化等级，检测时间较长。