CN110257581A - 一种球墨铸件生产***及制备工艺 - Google Patents

一种球墨铸件生产***及制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110257581A
CN110257581A CN201910490257.2A CN201910490257A CN110257581A CN 110257581 A CN110257581 A CN 110257581A CN 201910490257 A CN201910490257 A CN 201910490257A CN 110257581 A CN110257581 A CN 110257581A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spheroidal graphite
casting
iron
content
preparation process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910490257.2A
Other languages
English (en)
Inventor
郑石竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910490257.2A priority Critical patent/CN110257581A/zh
Publication of CN110257581A publication Critical patent/CN110257581A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C22C33/10—Making cast-iron alloys including procedures for adding magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种球墨铸件生产***，所述生产***包括原材料和球墨铸件过程，且原材料分为两部分同时进行，一部分把生铁、废铜、孕育剂和球化剂搅拌均匀并通过电炉熔炼，熔炼后的铸件液体铸件孕育，并通过石墨预处理。本发明还公开了一种球墨铸件的制备工艺，包括S1、采用丹晟牌锐净铁水净化剂、加微量铜，应用蒲城毅力金属的FeSiMg合金球化剂进行冲入法处理。本制备工艺采用丹晟牌锐净铁水净化剂、加微量铜，应用蒲城毅力金属的FeSiMg合金球化剂进行冲入法处理，充分利用铜的促进珠光体及蒲城毅力金属CaBaSi孕育剂进行孕育处理，解决本体QT500‑10的机械性能的要求，经过多次试验结果表明：QT500‑10机械性能和金相组织符合客户本体取样的特殊需求。

Description

一种球墨铸件生产***及制备工艺
技术领域
本发明涉及球墨铸件技术领域，尤其涉及一种球墨铸件生产***及制备工艺。
背景技术
随着科技发展，铸铁生产技术不断创新，现生产的球铁牌号有QT500-7、QT600-3、QT700-2等，但QT500-7和QT600-3基体组织含有30%-60%珠光体，采用此材质生产出的铸件虽然达到了较高的抗拉强度。
但是其伸长率和屈服强度相对较低。由于基体含有一定量珠光体，致使加工刀具磨损相对较大，无法解决QT500-10的机械性能的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种球墨铸件生产***及制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种球墨铸件生产***，所述生产***包括原材料和球墨铸件过程，且原材料分为两部分同时进行，一部分把生铁、废铜、孕育剂和球化剂搅拌均匀并通过电炉熔炼，熔炼后的铸件液体铸件孕育，并通过石墨预处理；另一部分把新砂、树脂砂和固化剂搅拌均匀并铸型，把球墨铸件的液体注入模型内部，冷却后取出即可。
球墨铸件制备工艺中球墨铸铁伸长率及Si含量的关系，以球墨铸铁的内控标准，经过多次实验得出，化学成分占比率如下所示：
S1、生产球墨铸铁原铁水的CE值控制在4.07-4.41%；
S2、Si含量控制在2.65±0.1%；
S3、Mn含量<0.3%；
S4、P含量<0.04%；
S5、Cu含量<0.5%；
S6、S含量控制在0.016%-0.02；
S7、Mg含量控制在0.035-0.05%。
优选地，炉内配比：生铁25%-35%、废钢35%-45%、回炉料20%-40%。
优选地，球化剂加入量为0.9%-1.2%，选用蒲城毅力金属的FeSiMg合金，铁水温度控制在1500-1560°C之间，球化剂预埋入浇包之内。
优选地，选用BaSi孕育剂进行孕育，其主要成分为70%-75%Si，4%-6%Ba，孕育剂粒度适中，加入量为0.8%-1.0%。
优选地，铁水净化选用上海丹晟的“PURIAGENT/锐净”铁液净化剂加入量是根据铁水及钢水的实际容量来控制，且用量范围在0.03%~0.07%之间浮动。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明中制备工艺通过采用丹晟牌锐净铁水净化剂、加微量铜，应用蒲城毅力金属的FeSiMg合金球化剂进行冲入法处理，充分利用铜的促进珠光体及蒲城毅力金属CaBaSi孕育剂进行孕育处理，解决本体QT500-10的机械性能的要求，经过多次试验结果表明：QT500-10机械性能和金相组织符合客户本体取样的特殊需求。
2、本发明中此种工艺方案能够达到客户标准要求，球化率也能够达到85%以上，说明此工艺方案能够成功生产出珠光体+铁素体基体的QT500-10铸铁材料，增强其球墨铸铁断后伸长率和屈服强度的效果。
附图说明
图1为本发明中原材料一示意图；
图2为本发明中原材料二示意图；
图3为本发明中球墨铸铁断后伸长率与Si含量的关系示意图；
图4为本发明中球墨铸铁中Cu含量增加示意图；
图5为本发明中熔炼炉中炉内材料配比示意图；
图6为本发明中实验研发第一阶段示意图；
图7为本发明中实验研发第二阶段示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种球墨铸件生产***，所述生产***包括原材料和球墨铸件过程，且原材料分为两部分同时进行；如图1所示，一部分把生铁、废铜、孕育剂和球化剂搅拌均匀并通过电炉熔炼，熔炼后的铸件液体铸件孕育，并通过石墨预处理；另一部分把新砂、树脂砂和固化剂搅拌均匀并铸型，把球墨铸件的液体注入模型内部，冷却后取出即可，如图2所示
实施例2
与实施例1不同的是，球墨铸件制备工艺中球墨铸铁伸长率及Si含量的关系，以球墨铸铁的内控标准，经过多次实验研究，化学成分占比率如下所示；
S1、碳当量对球墨铸铁的流动性影响很大，提高碳当量可以提高球墨铸铁的流动性，在碳当量为4.4%-4.6%时铁液流动性最好，有利于浇注成形和补缩，生产球墨铸铁的CE值控制在4.45-4.55%；
S2、Si是强烈促进石墨化元素，并促进铁素体形成和减少渗碳体产生，如图3所示；依据球墨铸铁断后伸长率与Si含量的关系，Si含量超过3%时，其伸长率下降，故Si含量控制在2.65±0.1%；
S3、Mn是强烈稳定奥氏体元素，降低奥氏体向珠光体转变的温度，促进珠光体形成，且容易在共晶团边界上产生偏析，因为研发的材质基体为珠光体+铁素体基体，故Mn含量<0.3%；
S4、P是随金属炉料进入到球墨铸铁，它不影响球化，但P是有害元素，它溶解在铁液中，降低铁碳合金的共晶含碳量，有微弱的反石墨化作用，因为球铸铁像粥一样的凝固方式，P很容易偏析产生磷共晶，随着铸件壁厚的增加，其偏析越严重，在热节部位磷共晶数量会增多，由于磷共晶熔点低，最终会分布在共晶团边界处，会急剧恶化铸铁力学性能，P应越低越好，但由于受原材料的制约，故P含量<0.04%即可；
S5、Cu也是强烈促进珠光体生成的元素，降低共析温度，在球墨铸铁中Cu含量超过一定量时，基体就会产生一部分珠光体，如图4所示：因为研发的材质基体为珠光体+铁素体基体，故Cu含量<0.5%；
S6、S在球墨铸铁中既有害又不可或缺，因此要尽可能降低其含量，根据控制标准，为了保证良好的球化率，S含量控制在0.016%-0.02；
S7、Mg是生产球墨铸铁所必须元素，其含量直接影响石墨形态，由于所研发材料是利用铜进行强化处理，但是Si含量较高时容易导致碎块石墨的出现，从而影响石墨形态，为了得到较为圆整的石墨球，Mg含量控制在0.035-0.05%。
熔炼工艺与实验阶段分析：
炉内配比：生铁25%-35%、废钢35%-45%、回炉料20%-40%。如图5所示：
球化处理：球化剂加入量为0.9%-1.2%，选用蒲城毅力金属的FeSiMg合金，铁水温度控制在1500-1560°C，球化剂预埋入浇包之内。
孕育处理：选用BaSi孕育剂进行孕育，其主要成分为70%-75%Si，4%-6%Ba，孕育剂粒度适中，加入量为0.8%-1.0%。
铁水净化处理：铁水净化选用上海丹晟的“PURIAGENT/锐净”铁液净化剂加入量是根据铁水及钢水的实际容量来控制，用量范围在0.03%~0.07%之间浮动。
实验阶段分析见图如下：
按照以上工艺方案进行了试验，总体历经了两个个研发阶段。
第一阶段如图6所示：
通过图6显示，本体试样检测力学性能小于10%，球化率达不到85%以上，经过项目组多次对试样化学成分讨论研究，发现铁液中铜含量偏高试样延伸率不合格的根本原因，因此制定措施进一步降低铁液中铜含量至一定范围之内，浇注试样检测，结果显示其力学性能有所提升。
第二阶段如图7所示：
依据第一阶段的失败的方案，降低含铜量及调整孕育，熔化铁液分别浇注产品经过大于2小时冷却之后开箱取出取出铸件，在其本体上制取拉伸试样和金相试样，在实验室进行力学性能和金相组织检测。为了解决延伸率、球化率低而导致性能不合格问题，经过一系列的研究析，发现孕育衰退对铸件基体组织存在影响。Heine[1]提出,石墨球数应是衡量球***固品质的一个重要参数。石墨球数可明显改变金属基体组织。随球数增多将减少甚至消除薄壁球铁的渗碳体，从而提高铸件的整体机械性能。
结果分析：
从球墨铸铁力学性能及微观金相组织来看，此种工艺方案能够达到客户标准要求，球化率也能够达到85%以上，说明此工艺方案能够成功生产出珠光体+铁素体基体的QT500-10铸铁材料。
结论：
采用丹晟的牌锐净铁水净化剂、加微量铜，应用蒲城毅力金属的FeSiMg合金球化剂进行冲入法处理，充分利用铜的促进珠光体及蒲城毅力金属CaBaSi孕育剂进行孕育处理，解决QT500-10的机械性能的要求，符合客户本体取样的特殊需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种球墨铸件生产***，其特征在于：所述生产***包括原材料和球墨铸件过程，且原材料分为两部分同时进行，一部分把生铁、废铜、孕育剂和球化剂搅拌均匀并通过电炉熔炼，熔炼后的铸件液体铸件孕育，并通过石墨预处理；另一部分把新砂、树脂砂和固化剂搅拌均匀并铸型，把球墨铸件的液体注入模型内部，冷却后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸件生产***，其特征在于：球墨铸件制备工艺中球墨铸铁伸长率及Si含量的关系，以球墨铸铁的内控标准，经过多次实验得出，化学成分占比率如下所示：
S1、生产球墨铸铁原铁水的CE值控制在4.07-4.41%；
S2、Si含量控制在2.65±0.1%；
S3、Mn含量<0.3%；
S4、P含量<0.04%；
S5、Cu含量<0.5%；
S6、S含量控制在0.016%-0.02；
S7、Mg含量控制在0.035-0.05%。
3.一种球墨铸件的制备工艺，其特征在于：炉内配比：生铁25%-35%、废钢35%-45%、回炉料20%-40%。
4.根据权利要求3所述的一种球墨铸件的制备工艺，其特征在于：球化剂加入量为0.9%-1.2%，选用蒲城毅力金属的FeSiMg合金，铁水温度控制在1500-1560°C之间，球化剂预埋入浇包之内。
5.根据权利要求3所述的一种球墨铸件的制备工艺，其特征在于：选用BaSi孕育剂进行孕育，其成分为70%-75%Si，4%-6%Ba，孕育剂粒度适中，加入量为0.8%-1.0%。
6.根据权利要求3所述的一种球墨铸件的制备工艺，其特征在于：铁水净化选用上海丹晟的“PURIAGENT/锐净”铁液净化剂加入量是根据铁水及钢水的实际容量来控制，且用量范围在0.03%~0.07%之间浮动。
CN201910490257.2A 2019-06-06 2019-06-06 一种球墨铸件生产***及制备工艺 Pending CN110257581A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910490257.2A CN110257581A (zh) 2019-06-06 2019-06-06 一种球墨铸件生产***及制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910490257.2A CN110257581A (zh) 2019-06-06 2019-06-06 一种球墨铸件生产***及制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110257581A true CN110257581A (zh) 2019-09-20

Family

ID=67917085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910490257.2A Pending CN110257581A (zh) 2019-06-06 2019-06-06 一种球墨铸件生产***及制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110257581A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103320680A (zh) * 2013-06-28 2013-09-25 常州钜苓铸造有限公司 一种球墨铸铁及其制备方法
CN103484753A (zh) * 2013-09-02 2014-01-01 宁波康发铸造有限公司 一种新型铸态500-7球墨铸铁
CN104451020A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 杨长国 一种球墨铸铁的生产工艺
CN105861917A (zh) * 2016-04-14 2016-08-17 东风精密铸造有限公司 一种熔模精密铸造铸态高性能球铁qt600-10的生产方法
CN106811676A (zh) * 2017-01-04 2017-06-09 山东汇金股份有限公司 一种高强度高韧性铸态qt700‑10及其生产方法
CN107406928A (zh) * 2015-03-30 2017-11-28 株式会社理研 高刚性球墨铸铁

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103320680A (zh) * 2013-06-28 2013-09-25 常州钜苓铸造有限公司 一种球墨铸铁及其制备方法
CN103484753A (zh) * 2013-09-02 2014-01-01 宁波康发铸造有限公司 一种新型铸态500-7球墨铸铁
CN104451020A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 杨长国 一种球墨铸铁的生产工艺
CN107406928A (zh) * 2015-03-30 2017-11-28 株式会社理研 高刚性球墨铸铁
CN105861917A (zh) * 2016-04-14 2016-08-17 东风精密铸造有限公司 一种熔模精密铸造铸态高性能球铁qt600-10的生产方法
CN106811676A (zh) * 2017-01-04 2017-06-09 山东汇金股份有限公司 一种高强度高韧性铸态qt700‑10及其生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭新光: "高硅固溶强化球墨铸铁的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106011610B (zh) 一种高强度球墨铸铁qt900‑6及其制备方法
CN106636523B (zh) 利用全废钢制备球墨铸铁的方法
CN108396219B (zh) 一种曲轴用铸态高强度球墨铸铁及其制备方法
CN106811676A (zh) 一种高强度高韧性铸态qt700‑10及其生产方法
CN107829017A (zh) 一种高强度的硫氧孕育剂
CN104878275B (zh) 一种高强度高延伸率球铁铸件的生产工艺
CN104328239A (zh) 一种大断面球墨铸铁的组织均匀性与性能的提升方法
CN109536824A (zh) 一种低成本高强韧铸态qt700-10及其制备方法
CN105734397A (zh) 一种高强度灰铸铁材料及其熔炼浇注工艺
CN101225497B (zh) 球墨铸铁排气歧管、其制备方法及其制备所用的装置
CN106011609B (zh) 一种中硅钼铌球墨铸铁材料及其制备方法
CN107119168B (zh) 一种高炉铁水短流程铸造高品质铸件的方法
CN110438282A (zh) 一种高强度高韧性球墨铸铁的铸造工艺
CN104513926B (zh) 高强度、高延伸率球墨铸铁及其制备方法
CN101805868A (zh) 薄壁球铁齿轮箱的冶炼方法
CN102400032B (zh) 一种大断面球墨铸铁
CN109402491A (zh) 厚大断面固溶强化铁素体球墨铸铁增加石墨球数的控制方法
CN110029266A (zh) 一种铸铁用硅-锆-锰-铬孕育剂及其制备方法
CN109988964A (zh) 球墨铸铁材料、其制备方法和应用
CN102115801B (zh) 一种优质球墨铸铁的生产方法及由其制备的球墨铸铁
CN109136728A (zh) 一种高强度高韧性铸态球墨铸铁及其制备方法
CN104451020A (zh) 一种球墨铸铁的生产工艺
CN105803300B (zh) 一种抗零下40℃低温冲击cadi球墨铸铁的制备方法
CN110512136A (zh) 一种高强度高韧性铸态球墨铸铁及其制备方法
CN110295265A (zh) 一种奥贝球铁及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190920

RJ01 Rejection of invention patent application after publication