CN103484751B - 一种制备蠕墨铸铁的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备蠕墨铸铁的方法，属于铸铁加工领域。制备步骤如下：制备铁水、出铁、制备稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线、蠕化和孕育同时处理、扒渣和浇注处理。本发明还提供一种蠕墨铸铁的应用。通过上述方法制备的蠕墨铸铁可用于制备制动鼓，还可以用于刹车盘、发动机缸体及缸盖。有益效果是：采用本发明的工艺方法，可稳定生产高强度、蠕化率≥80%的蠕墨铸铁铸件，使蠕墨铸铁保持较好的稳定性、一致性和可追溯性；且工人操作简单、高效、污染小，包芯线加入量少、仅占铁水的0.5%左右。
Description
技术领域
本发明涉及一种蠕墨铸铁的制备方法，还涉及一种蠕墨铸铁的应用，属于铸铁加工领域。
背景技术
蠕墨铸铁具有球铁的高强度和耐磨性，又有类似灰铸铁良好的铸造性、导热性及减震性，还有比灰铁高的抗拉强度、疲劳强度和耐热性，它可在较高的碳当量下获得高强度铸件；尤其是在蠕化率≥80%的范围内，蠕墨铸铁的铸造性、加工性、导热性和耐磨性最佳。
目前现有技术中，对蠕化率范围控制工艺不成熟、稳定性极差，从而导致难以批量生产出符合要求的蠕墨铸铁。国内外生产蠕墨铸铁的方法中，主要是将蠕化剂铺于蠕化装置底部后，在蠕化剂上覆盖一层缓释隔层，再将铁液注入蠕化装置，由高温铁水和蠕化剂在其中发生蠕化反应，从而得到蠕墨铸铁产品。这种生产工艺对蠕化反应的时间和蠕化成功率不可控制，且对操作人员的工作水平要求较高，对埋入缓释隔层控制蠕化反应要求较高，操作不慎会使蠕化效果不达标。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种蠕化率稳定、操作简单的蠕墨铸铁的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种制备蠕墨铸铁的方法，步骤如下：
（1）将重量配比为65-75%的原料铁、5-10%的废钢、20-25%的回炉料，加入中频感应电炉内熔炼成铁液，炉前检验铁水的化学成分符合要求后，将炉内铁水升温到1550-1600℃后，出铁进入铁水包中；
（2）稀土镁蠕化剂粉末包裹在金属管线内，得到稀土镁蠕化包芯线；硅钡钙孕育剂粉末包裹在金属管线内，得到硅钡钙孕育包芯线;
（3）将步骤（1）中制得的铁水包置于蠕化站的喂线装置内，同时将步骤（2）中制得的稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线分别安装在蠕化站的喂线装置上，稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线同步进入铁水包内与铁水进行反应，喂线装置以一定的速度往铁水包内进行喂线，稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线的线长分别以设定好的长度进入铁水中，最终使孕育和蠕化反应同时完成；
（4）将步骤（3）中的铁水包移出喂线装置外，对铁水进行倒包、扒渣处理；最后进行浇注，浇注温度1380-1440℃，浇注时间8-10分钟内浇注完毕。
所述回炉料是球铁回炉料和蠕铁回炉料中的至少一种。
步骤（1）中炉前检验铁水的化学成分，使得铁水化学成分（WB%）为：C:3.40-3.80%、Si:1.40-1.70%、Mn:0.40-0.80%、P≤0.06%、S≤0.03%。
本发明还提供一种蠕墨铸铁的应用。通过上述方法制备的蠕墨铸铁可用于制备制动鼓，还可以用于刹车盘、发动机缸体及缸盖。
有益效果是：采用本发明的工艺方法，将孕育剂和蠕化剂制成金属外皮包裹其中，以一定给线速度，使两种线同时进入铁水中，进行孕育和蠕化反应，从而可稳定生产高强度、蠕化率≥80%的蠕墨铸铁铸件，使蠕墨铸铁保持较好的稳定性、一致性和可追溯性；通过定时、定速、定量的均匀给线发放，控制蠕化反应时间和速度，从而得到优质蠕化铁水，并且工人操作简单、高效、污染小，包芯线加入量少、仅占铁水的0.5%左右。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种制备蠕墨铸铁的方法，步骤如下：
（1）将重量配比为70%的原料铁、8%的废钢、22%的回炉料，加入中频感应电炉内熔炼，熔化好的铁液取炉前光谱样或热分析样检验铁水的化学成分，使铁水化学成分（WB%）为：C:3.40-3.80%、Si:1.40-1.70%、Mn:0.40-0.80%、P≤0.06%、S≤0.03%；将炉内铁水升温到1550-1600℃后，出铁进入铁水包中，出铁重量控制±5%内；
（2）稀土镁蠕化剂粉末包裹在金属管线内，得到稀土镁蠕化包芯线；硅钡钙孕育剂粉末包裹在金属管线内，得到硅钡钙孕育包芯线;
（3）将步骤（1）中制得的铁水包置于蠕化站的喂线装置内，同时将步骤（2）中制得的稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线分别安装在蠕化站的喂线装置上，稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线同步进入铁水包内与铁水进行反应，喂线装置以20-28米/分速度往铁水包内进行喂线，稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线的线长分别以20m和27m的长度进入铁水中，最终使孕育和蠕化反应同时完成；
（4）将铁水包移出蠕化装置外，对铁水进行倒包、扒渣处理，取珍珠岩少量扒渣1-2次，将处理好的铁水覆盖保温棉给铁水保温处理；上浇注线进行浇注，采用顶注法，浇注温度1380-1440℃，浇注时间8-10分钟完成。
所述回炉料是球铁回炉料和蠕铁回炉料中的至少一种。
本发明制备的蠕墨铸铁的基体组织为珠光体+铁素体，力学性能：抗拉强度≥340MPa，延伸率≥2.5%，布氏硬度为160-190HB，蠕化率≥80%。化学成分（WB%）：C:3.40-3.80%，Si:2.30-2.70%，Mn:0.40-0.80%，P≤0.06%，S≤0.03%。
本发明制备的蠕墨铸铁用于制备制动鼓，还可以用于刹车盘、发动机缸体、缸盖等。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (4)
1.一种制备蠕墨铸铁的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)将重量配比为65-75％的原料铁、5-10％的废钢、20-25％的回炉料，加入中频感应电炉内熔炼成铁液，炉前检验铁水的化学成分符合要求后，将炉内铁水升温到1550-1600℃后，出铁进入铁水包中；
(2)稀土镁蠕化剂粉末包裹在金属管线内，得到稀土镁蠕化包芯线；硅钡钙孕育剂粉末包裹在金属管线内，得到硅钡钙孕育包芯线；
(3)将步骤(1)中制得的铁水包置于蠕化站的喂线装置内，同时将步骤(2)中制得的稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线分别安装在蠕化站的喂线装置上，稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线同步进入铁水包内与铁水进行反应，喂线装置以一定的速度往铁水包内进行喂线，稀土镁蠕化包芯线和硅钡钙孕育包芯线的线长分别以设定好的长度进入铁水中，最终使孕育和蠕化反应同时完成；
(4)将步骤(3)中的铁水包移出喂线装置外，对铁水进行倒包、扒渣处理；最后进行浇注，浇注温度1380-1440℃，浇注时间8-10分钟内浇注完毕。
2.根据权利要求1所述的制备蠕墨铸铁的方法，其特征在于，所述回炉料是球铁回炉料和蠕铁回炉料中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备蠕墨铸铁的方法，其特征在于，步骤(1)中炉前检验铁水的化学成分，使得铁水化学成分(wt％)为：C:3.40-3.80％、Si:1.40-1.70％、Mn:0.40-0.80％、P≤0.06％、S≤0.03％,余量为Fe。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的方法制备的蠕墨铸铁的应用，其特征在于，所述蠕墨铸铁用于制备制动鼓、刹车盘、发动机缸体及缸盖。
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