哪些铸铁可以用锑处理？

添加锑可改善含铈大断面球墨铸铁的石墨结构。无论是灰口铸铁还是球墨铸铁，锑都可以用来促进珠光体组织的形成。锑还可以促进石墨化可锻铸铁中珠光体组织的形成，但这种应用很少使用。

过多的锑对铸件有害。不含铈的球墨铸铁中不要添加锑。本宣传册提供了有关铸铁的适量锑的指导，无论壁厚如何。

锑对铸铁有什么影响？

灰铸铁

锑（添加量小于0.1%）是促进灰口铸铁珠光体组织最有效的元素，否则铸铁中会含有一些铁素体。即使在反复循环加热至700C 后，形成的珠光体也非常稳定。在温度循环过程中，在因生长和氧化而发生损坏之前，经过锑处理的灰口铸铁的使用寿命比未经处理的灰口铸铁长200%。 （《无合金工程铸铁在650以下空气中的氧化起皮和生长》 参见活页241）。

随着锑添加量的增加，珠光体含量增加，铸铁的强度和硬度增加。当锑的添加量刚好足以产生完整的珠光体组织时，强度达到最大值。

应避免添加超过获得完全珠光体结构所需的锑量，因为这将导致强度和冲击值严重下降。

锑还能促进D型石墨结构的形成。当锑含量大于0.1%时，会促进渗碳体和冷硬组织的形成，因此应避免这种情况。

球墨铸铁

如果球墨铸铁不含铈，则锑含量必须严格控制在0.005%以下，其他有害元素也必须控制在很低的水平，否则会存在石墨结构异常、力学性能下降的风险。

重熔时，由于锑易溶于剩余铸铁中，因此炉料中锑含量很容易超过0.005%。因此，当有意添加锑时，我们强烈建议必须同时添加铈。

在球墨铸铁中添加锑可以获得以下好处。

珠光体的形成——锑的添加会导致珠光体组织增加（如图1所示），导致强度和硬度增加，韧性下降。由于锑是一种有效的珠光体组织促进元素，因此必须严格控制添加量。如果要求基体组织是珠光体和铁素体的混合物，最好使用铜和锡以获得正确的铁素体/珠光体比率（参见《球墨铸铁中铜的作用》和《球墨铸铁中锡的作用》）。

图1 锑对球墨铸铁珠光体含量的影响

改善大断面铸件的石墨结构——锑对于形成整体石墨结构非常有效，即使是在大型铸件的中心，否则会产生一些粗大的不规则形状的石墨（图2a和2b）

图2a 300mm壁厚球墨铸铁中心不规则石墨结构图2b 添加0.005%锑的300mm壁厚球墨铸铁中心改进石墨结构

对于过共析铸铁，锑也可用于防止铸件中形成粗短石墨（图3a、3b）。

图3a 过共析球墨铸铁中心的短而粗的石墨区域图3b 添加0.002%锑的过共析球墨铸铁中心的球状石墨结构

对于大断面铸件，如果同时存在铈，锑可促进石墨球数量的增加（图4）。对于中小截面的铸件，通常优选添加铋以促进石墨球数量的增加。

图4 锑含量和铸件壁厚对含铈球墨铸铁中石墨球数量的影响

锑的加入量为多少？

重要的是，重熔废料中已经存在锑含量，然后仅将所需的额外量添加到钢包中。添加量取决于加工温度和加工方法，回收率通常为50~80%。

灰铸铁——中锑的添加量取决于铸件的截面尺寸和所需的珠光体含量，最大允许为0.1%。作为典型的指导值，0.05% 的锑足以确保壁厚为100mm 的铸件实现完全珠光体化。

球墨铸铁—— 球墨铸铁中锑的添加量可高达0.05%，但必须同时添加铈。

锑以什么样形式加入？

锑优选以金属形式添加（纯度99%）。锑通常以11 至16 公斤的锭状供应，可以很容易地破碎成所需重量的小块。

锑在什么样的条件下加入？

纯锑的沸点为1380，因此当铁水温度低于1380时添加锑时，锑的回收率可达到最大。

灰铸铁—— 锑可以在铁水冲洗之前或冲洗时添加到钢包中，也可以与孕育剂同时添加。

球墨铸铁—— 锑应与孕育剂一起添加到钢包中。

锑可能以下列形式存在于炉料中：

·回收料中含有锑； ·搪瓷铸铁废料； ·镀锌废钢，镀层中可含有0.1%锑。优质生铁和废钢中锑含量极低。

健康和安全

工作站锑暴露限值为0.5mg/m^3（8小时限值）。如果生产中通常使用锑，则应采集空气样品来分析锑含量。