CN105525190A

CN105525190A - 一种灰铸铁及其制造方法

Info

Publication number: CN105525190A
Application number: CN201410509426.XA
Authority: CN
Inventors: 孙士俊
Original assignee: Tianjin Zhongda Precision Machinery Co Ltd
Current assignee: Tianjin Zhongda Precision Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-09-28
Filing date: 2014-09-28
Publication date: 2016-04-27

Abstract

本发明提供一种灰铸铁，其化学成分为：C3.2～3.25％，Si1.7～1.85％，Mn0.7～0.85％，P≤0.1％，S≤0.1％，Ti＜0.04％，Mg残0.020～0.035％，Re残0.005～0.015％，其余为Fe。通过炉前的检验，然后按重量百分比依次投料Q14生铁45％，废钢24％，回炉料31％进行原料配比，然后通过熔炼、孕育和浇注，之后再进行后处理，如热处理、抛丸、打磨以及机加工等成产出产品。生产工艺简单，能耗下降明显，适用于大批量生产，在保证强度和硬度的同时，通过减少在铁水熔炼中加入钼、铌、镍等贵金属来降低生产成本，又避免了产生缩孔、缩松等缺陷，良品率高。

Description

一种灰铸铁及其制造方法

技术领域

本发明属于铸造技术领域，尤其是涉及一种灰铸铁及其制造方法。

背景技术

铸铁指含碳量在2％以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为：灰口铸铁、白口铸铁、球墨铸铁等。它是将铸造生铁(部分炼钢生铁)在炉中(冲天炉或电路)重新熔化，并加进铁合金(硅铁合金等孕育剂)、废钢、回炉铁调整成分而得到。

灰口铸铁的含碳量较高(2.7％～4.0％)，碳主要以自由状态片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低(1145～1250℃)，凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。其主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80％以上。其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优，可用于要求高强度和一定耐蚀能力的泵壳、容器、塔器、法兰、填料箱本体及压盖、碳化塔、硝化塔等；还可制作机床床身、立柱、气缸、齿轮以及需经表面淬火的零件。

通常的灰铁铸造都是采购元宝铁作为原材料，需要花费大量资金；增添各种化学添加剂，调配过程复杂，增加了工人的劳动强度和生产成本。随着汽车、机床和工程机械行业铸造技术的发展，铸造强度高、可靠性稳定的铸件已经成为当前铸造行业发展的趋势。然而，如何获得更加稳定、可靠的高牌号灰铸铁是很多铸造企业探寻之路。通过在铁水熔炼中加入钼、铌、镍等贵金属来提高灰铸铁强度已经越来越成为当前铸造生产的主流。但是加入这些贵金属一方面给生产厂家带来非常高的成本压力，另一方面也会由于加入这些成份之后会产生缩孔、缩松等缺陷。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种灰铸铁及其制造方法，工艺简单，在保证灰铸件强度和硬度的同时，有效降低了成本，并且提高了灰铸铁的化学成分的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种灰铸铁，其化学成分为：C3.2～3.25％，Si1.7～1.85％，Mn0.7～0.85％，P≤0.1％，S≤0.1％，Ti＜0.04％，Mg残0.020～0.035％，Re残0.005～0.015％，其余为Fe。

其制备过程包括如下步骤：

①原材料检验：检测原材料中C、Si、Mn、S、P的含量；

②原料的配比：将检验合格的原材料，按重量百分比依次投料Q14生铁45％，废钢24％，回炉料31％进行配比；

③熔炼铁水：将配比好的原料加热，使之成为1480℃～1560℃的铁水并熔炼；

④孕育：对熔炼好的铁水中加入孕育剂进行包内孕育，并加入孕育铁水总量0.2％～0.24％的铬铁合金；；

⑤浇注：在铁型覆砂的造型中浇注铁水温度控制在1380℃～1420℃，并且要在8分钟内浇注完毕，然后自然冷却10～12小时；

⑥后处理：将铸型开箱，取出灰铁铸件清理，然后将其进行回火处理，保温时间3～5小时，回火之后自然冷却，然后依次进行抛丸和打磨，检验合格之后进行机加工。

进一步，所述孕育剂FeSi75，孕育时孕育剂加入重量百分数含量为熔炼总量的0.35％～0.45％。

进一步，所述步骤③熔炼铁水时，取试块进行含碳量检测，若含碳量小于规定指标，则加入增碳剂；若含碳量大于规定指标，则再加废钢。

进一步，所述增碳剂为石墨增碳剂。

进一步，所述灰铁回炉料为采用灰铁250、或灰铁200、或二者的混合物。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)工艺简单，生产实施方便，提高生产效率，适用于大批量生产。

2)在保证灰铸件强度和硬度的同时，有效降低了成本，并且提高了灰铸铁的化学成分的稳定性。

3)该工艺方法生产的铸件的铸造缺陷减少，良品率提高，本发明生产产品各项性能均高于国家标准，组织均匀。

4)通过增碳剂和废钢的添加，保证了铁水的含碳量，简单易实施，可控性好。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例做详细说明。

实施例1

一种灰铸铁，其化学成分为：C3.2％，Si1.75％，Mn0.7％，P≤0.1％，S≤0.1％，Ti＜0.04％，Mg残0.020～0.035％，Re残0.005～0.015％，其余为Fe。

实施例2

一种灰铸铁，其化学成分为：C3.22％，Si1.8％，Mn0.8％，P≤0.1％，S≤0.1％，Ti＜0.04％，Mg残0.020～0.035％，Re残0.005～0.015％，其余为Fe。

实施例3

一种灰铸铁，其化学成分为：C3.24％，Si1.85％，Mn0.84％，P≤0.1％，S≤0.1％，Ti＜0.04％，Mg残0.020～0.035％，Re残0.005～0.015％，其余为Fe。

以上实施例中灰铸铁的制备过程包括如下步骤：

①原材料检验：检测原材料中C、Si、Mn、S、P的含量；

④孕育：对熔炼好的铁水中加入孕育剂进行包内孕育，并加入孕育铁水总量0.2％～0.24％的铬铁合金；

其中，所述孕育剂FeSi75，孕育时孕育剂加入重量百分数含量为熔炼总量的0.35％～0.45％。

需要说明的是，为便于机加工，在实际操作中，保证强度的同时硅含量1.8％为宜。

其中，所述步骤③熔炼铁水时，取试块进行含碳量检测，若含碳量小于规定指标，则加入增碳剂；若含碳量大于规定指标，则再加废钢。

其中，所述增碳剂为石墨增碳剂。

其中，所述回炉料为采用灰铁250、或灰铁200、或二者的混合物。

增碳剂为炼钢、铸造常用原料，本发明使用固定碳含量高、硫和灰分含量少的石墨增碳剂，如可以选择使用市面上销售的卓越石墨有限公司生产的石墨增碳剂，牌号为9012S，粒度为0.6～4.75mm,产品规格如下表：

需要说明的是，孕育吸收80％孕育量占铁水量0.35-0.45％。

上述各实施例得到的灰铸铁具体性能指标如下表：

通过实测，炉内硅增2％～8％，锰烧损5％～10％。

本发明的工艺简单，实施方便，铸件强度高、可靠性稳定。通过增碳剂和废钢的添加，保证了铁水的含碳量，简单易实施，可控性好，在保证强度和硬度的同时，通过减少在铁水熔炼中加入钼、铌、镍等贵金属来降低生产成本，又避免了产生缩孔、缩松等缺陷，良品率高。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种灰铸铁，其特征在于：所述灰铸铁的化学成分为：C3.2～3.25％，Si1.7～1.85％，Mn0.7～0.85％，P≤0.1％，S≤0.1％，Ti＜0.04％，Mg残0.020～0.035％，Re残0.005～0.015％，其余为Fe。

2.一种权利要求1所述灰铸铁的制造方法，其特征在于：其制备过程包括如下步骤：

①原材料检验：检测原材料中C、Si、Mn、S、P的含量；

④孕育：对熔炼好的铁水中加入孕育剂进行包内孕育,并加入孕育铁水总量0.2％～0.24％的铬铁合金；

3.根据权利要求2所述的灰铸铁的制造方法，其特征在于：所述孕育剂FeSi75，孕育时孕育剂加入重量百分数含量为熔炼总量的0.35％～0.45％。

4.根据权利要求2所述的灰铸铁的制造方法，其特征在于：所述步骤③熔炼铁水时，取试块进行含碳量检测，若含碳量小于规定指标，则加入增碳剂；若含碳量大于规定指标，则再加废钢。

5.根据权利要求5所述的灰铸铁的制造方法，其特征在于：所述增碳剂为石墨增碳剂。

6.根据权利要求2所述的灰铸铁的制造方法，其特征在于：所述回炉料为采用灰铁250、或灰铁200、或二者的混合物。