CN103194665A

CN103194665A - 共晶石墨灰铸铁连铸型材及其制造方法

Info

Publication number: CN103194665A
Application number: CN2013101302004A
Authority: CN
Inventors: 胡迪; 崔秀华
Original assignee: Shenyang Huazhu Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shenyang Huazhu Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: CN103194665B

Abstract

本发明公开了一种铸铁连铸型材及其制造方法，特别是涉及一种共晶石墨灰铸铁连铸型材及其制造方法，属于铸造技术领域。共晶石墨灰铸铁连铸型材，它是由下述原料按所述质量百分比制备而成：C：3.40%-3.60%、Si：2.4%-2.9%、Mn：0.6%-1.0%、P：0.08%-0.15%、S：≤0.07%，Ti：0.06%-0.20%，Cu：0.3-0.80%、Fe：91.5%-93%，各原料总量为100%。本发明制成的型材除具有优良表面粗造度外，还具有无缩孔、缩松、气孔。中心至边缘组织均匀致密，型材具有高强度、硬度均匀的特点。本发明共晶灰铸铁连铸型材的抗拉强度和断面硬度的均匀性均有较大的提高。

Description

共晶石墨灰铸铁连铸型材及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种铸铁连铸型材及其制造方法，特别是涉及一种共晶石墨灰铸铁连铸型材及其制造方法，属于铸造技术领域。

背景技术

我国的铸铁水平连铸技术起步较晚，自铸铁型材水平连铸发展以来，生产普通灰铸铁型材就是在低的碳当量成分铁水中加入适量孕育剂。单纯靠降低碳当量提高机械性能很难，而且C、Si含量降低是有限度的，过低会出现渗碳体形成麻口白口组织。如果C、Si含量过高又影响强度性能，石墨组织粗大。现有的铸铁水平连铸方法生产效率低，拉拔状态不稳定。现有的灰铸铁连铸型材抗拉强度较低，断面硬度的均匀性有待提高。

发明内容

本发明就是为了解决上述技术问题，而提供的一种共晶石墨灰铸铁连铸型材及其制造方法，目的是提高石墨灰铸铁连铸型材的抗拉强度和断面硬度的均匀性。

为了解决上述技术问题，本发明是通过下述技术方案实现的：共晶石墨灰铸铁连铸型材，它是由下述原料按所述质量百分比制备而成： C：3.40%-3.60%、Si：2.4%-2.9%、Mn：0.6%-1.0%、P：0.08%-0.15%、S：≤0.07%，Ti：0.06%-0.20%，Cu：0.3-0.80%、Fe：91.5%-93%，各原料总量为100%。

上述共晶石墨灰铸铁连铸型材，它是由下述原料按所述最佳质量百分比制备而成： C：3.50%、Si：2.60%、Mn：0.70%、P：0.12%、S：0.04%，Ti：0.15%，Cu：0.7%、Fe：92.19%。

上述的共晶石墨灰铸铁连铸型材的制造方法，它是通过以下步骤实现的：

熔炼工艺：采用工频感应炉和冲天炉双联熔炼，原铁水采用炉前快速热分析仪和光谱控制含量并调整，冲天炉出铁温度1440℃-1460℃，铁水包内冲入法孕育，使用普通75％硅铁孕育剂，孕育剂的粒度0.2-12mm，孕育剂加入量为铁水质量的0.6-1.0%，孕育后铁水碳当量控制4.2-4.4之间；

铁水光谱分析：确定C、Si、Mn、P、S、Cu 及Ti含量，根据型材的断面和使用性能要求，综合型材力学性能和基体组织调整碳当量和C、Si、Mn、P、S、Cu 及Ti的含量；

执行连铸型材拉拔工艺，经过保温炉，水冷石墨结晶器，制造成连铸型材。

由于采用上述技术方案，使得本发明具有如下优点和效果：本发明原料中Ti能形成碳化物与碳氮亲和力极强，其碳化物，氮化物常以细颗粒存在铸铁中，可提高耐磨性。并且有强化铁素体效果。灰铸铁加入Ti后大部分钛的化合物存在金属基体中，为满足石墨形态、抗拉强度以及良好切削性能，确定灰铸铁中钛添加量。Cu能促进共晶阶段石墨化，细化并增加珠光体。

本发明型材除具有优良表面粗造度外，还具有无缩孔、缩松、气孔。由中心至边缘组织均匀致密，型材具有高强度、硬度均匀的特点。本发明提高了材料的耐油气渗漏能力，耐压能力大幅度提高。同时均匀致密组织为机械零部件的深孔钻削加工保证了加工精度。可为制造业提供优质灰铸铁型材毛坯材料。本发明型材的抗拉强度和断面硬度的均匀性均有较大的提高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步描述。以下实施例仅为本发明的几个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

实施例1

本发明型材的制备工艺如下：

熔炼工艺：采用工频感应炉和冲天炉双联熔炼，原铁水采用炉前快速热分析仪和光谱控制含量并及时调整，冲天炉出铁温度为1440℃铁水包内冲入法孕育，使用普通75％硅铁孕育剂，孕育剂的粒度0.5mm，孕育剂加入量为铁水质量的0.6%，孕育后铁水碳当量控制在4.32；铁水光谱分析：确定C，Si，Mn，P，S， Ti含量，根据型材的断面和使用性能要求，综合型材力学性能和基体组织调整碳当量和C，Si，Mn，P，S，Ti，合适量，各原料用量见表3。

执行连铸型材拉拔工艺，经过保温炉、水冷石墨结晶器制造成连铸型材，具体拉拔工艺参数见表1和表2。

表1：型材拉拔参数工艺表

表2：型材拉拔参数（HT250 型材规格 Φ90）

表3为采用本实施例工艺、原料用量制成的型材的原料用量、性能、金相检测数据表：

实施例2

本发明型材的制备工艺如下：

熔炼工艺：采用工频感应炉和冲天炉双联熔炼，原铁水采用炉前快速热分析仪和光谱控制含量并及时调整，冲天炉出铁温度为1460℃，铁水包内冲入法孕育，使用普通75％硅铁孕育剂，孕育剂的粒度12mm，孕育剂加入量为铁水质量的1.0%，孕育后铁水碳当量控制在4.38；

铁水光谱分析：确定C，Si，Mn，P，S， Ti含量，

根据型材的断面和使用性能要求，综合型材力学性能和基体组织调整碳当量和C，Si，Mn，P，S，Ti，合适量，各原料用量见表4。

执行连铸型材拉拔工艺，经过保温炉、水冷石墨结晶器制造成连铸型材，拉拔参数与实施例1相同。

表4为采用本实施例工艺、原料用量制成的型材的原料用量、性能、金相检测数据表：

表4

实施例3

本发明型材的制备工艺如下：

熔炼工艺：采用工频感应炉和冲天炉双联熔炼，原铁水采用炉前快速热分析仪和光谱控制含量并及时调整，冲天炉出铁温度为1445℃，铁水包内冲入法孕育，使用普通75％硅铁孕育剂，孕育剂的粒度0.5mm，孕育剂加入量为铁水质量的0.7%，孕育后铁水碳当量控制在4.20；

铁水光谱分析：确定C，Si，Mn，P，S， Ti含量，

根据型材的断面和使用性能要求，综合型材力学性能和基体组织调整碳当量和C，Si，Mn，P，S，Ti，合适量，各原料用量见表5。

表5为采用本实施例工艺、原料用量制成的型材的原料用量、性能、金相检测数据表：

表5

实施例4

本发明型材的制备工艺如下：

熔炼工艺：采用工频感应炉和冲天炉双联熔炼，原铁水采用炉前快速热分析仪和光谱控制含量并及时调整，冲天炉出铁温度为1450℃，铁水包内冲入法孕育，使用普通75％硅铁孕育剂，孕育剂的粒度6mm，孕育剂加入量为铁水质量的0.8%，孕育后铁水碳当量控制在4.26；

铁水光谱分析：确定C，Si，Mn，P，S， Ti含量，

根据型材的断面和使用性能要求，综合型材力学性能和基体组织调整碳当量和C，Si，Mn，P，S，Ti，合适量，各原料用量见表6。

表6为采用本实施例工艺、原料用量制成的型材的原料用量、性能、金相检测数据表：

表6

Figure 2013101302004100002DEST_PATH_IMAGE007

。

Claims

1.共晶石墨灰铸铁连铸型材，它是由下述原料按所述质量百分比制备而成：C：3.40%-3.60%、Si：2.4%-2.9%、Mn：0.6%-1.0%、P：0.08%-0.15%、S：≤0.07%，Ti：0.06%-0.20%，Cu：0.3-0.80%、Fe：91.5%-93%，各原料总量为100%。

2.根据权利要求1所述的共晶石墨灰铸铁连铸型材，它是由下述原料按所述最佳质量百分比制备而成：C：3.50%、Si：2.60%、Mn：0.70%、P：0.12%、S：0.04%，Ti：0.15%，Cu：0.7%、Fe：92.19%。

3.一种权利要求1所述共晶石墨灰铸铁连铸型材的制造方法，其特征在于它是通过以下步骤实现的：熔炼工艺：采用工频感应炉和冲天炉双联熔炼，原铁水采用炉前快速热分析仪和光谱控制含量并调整，冲天炉出铁温度为1440℃-1460℃，铁水包内冲入法孕育，使用普通75％硅铁孕育剂，孕育剂的粒度为0.2-12mm，孕育剂加入量为铁水质量的0.6-1.0%，孕育后铁水碳当量控制4.2-4.4之间；铁水光谱分析：确定C、Si、Mn、P、S、Cu 及Ti含量，根据型材的断面和使用性能要求，综合型材力学性能和基体组织调整碳当量和C、Si、Mn、P、S、Cu 及Ti的含量，符合所述比例；执行连铸型材拉拔工艺，经过保温炉，水冷石墨结晶器，制造成连铸型材。