[發(fā)明專(zhuān)利]沖天爐生產(chǎn)厚壁蠕鐵件專(zhuān)用多元低稀土蠕化劑

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710062230.0
• 申請(qǐng)日: 2007-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101078083A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張忠誠(chéng);王忠民;李志永;劉群山
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C33/08
• 分類(lèi)號(hào): C22C33/08;C21C1/08
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所
• 代理人: 張明月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑄鐵用的蠕化劑，尤其是涉及一種用沖天爐生產(chǎn)厚壁蠕鐵件的蠕化劑。

背景技術(shù)

蠕墨鑄鐵中的石墨介于片狀和球狀之間，呈蠕蟲(chóng)狀，因此蠕墨鑄鐵既具有接近普通灰鑄鐵良好的導(dǎo)熱性，又具有接近球墨鑄鐵的良好的力學(xué)性能。用于制造汽車(chē)排氣管、氣缸蓋、活塞和鋼錠模具、玻璃鋼模具、焦化設(shè)備等耐熱零件，具有良好的抗熱疲勞性、耐磨性，裂紋傾向非常小，其使用壽命比普通灰鑄鐵和球墨鑄鐵都明顯提高，因此具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

生產(chǎn)蠕墨鑄鐵的方法就是通過(guò)向鐵液中加入蠕化劑，對(duì)其進(jìn)行蠕化處理，從而使其內(nèi)部的石墨呈蠕蟲(chóng)狀。目前生產(chǎn)中常用的蠕化劑大致分為兩類(lèi)；一類(lèi)是以鎂-鈦為主，輔以少量鈣、鈰等元素的蠕化劑。該類(lèi)蠕化劑的特點(diǎn)是反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件好，具有較好的溶解特性，白口傾向小，加入量范圍尚可，但對(duì)鐵液含硫量的波動(dòng)比較敏感，主要適用于含硫量低的電爐鐵液并生產(chǎn)薄壁蠕鐵件。另一類(lèi)是以稀土為主的蠕化劑，其稀土的含量一般均在15％以上。該類(lèi)蠕化劑的特點(diǎn)是反應(yīng)熱力學(xué)條件好，蠕化劑加入量范圍較寬，對(duì)鐵液含硫量的波動(dòng)適應(yīng)能力較強(qiáng)。但其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件差，為了蠕化劑的溶解和擴(kuò)散，常需要人工或機(jī)械攪拌，給生產(chǎn)帶來(lái)極大的麻煩。

中國(guó)專(zhuān)利CN1544679公開(kāi)了一種蠕化劑，該蠕化劑含有重量比為15～35％的稀土(RE)，2～6％的鎂(Mg)，35～45％的硅(Si)，1～5％的鋁(Al)，1～5％的鈣(Ca)，0.5～2.5％的鋅(Zn)，0.5～2.5％的鋇(Ba)，余量為鐵(Fc)。它是由稀土硅鐵合金、金屬鎂、硅鈣、硅鋇、鋁錠、鋅錠等原料熔煉而成。CN1300866還公開(kāi)了一種鑄鐵的蠕化劑，這種蠕化劑合金成分范圍為：鎂(Mg)6％～15％，稀土(RE)3％～15％，硅(Si)40％～45％，氧化鎂(MgO)2.5％～15％，其他元素如鈣(Ca)、鋇(Ba)等適量。

我國(guó)鑄造生產(chǎn)形式正向規(guī)?；?、專(zhuān)業(yè)化、過(guò)程控制自動(dòng)化的方向發(fā)展。因此，生產(chǎn)符合要求的蠕墨鑄鐵件，關(guān)鍵在于蠕化劑的品質(zhì)及蠕化劑對(duì)原鐵液的適應(yīng)能力。就蠕墨鑄鐵件的種類(lèi)看，有的企業(yè)以生產(chǎn)中小件為主，有的則以大件為主。從鐵液的熔化手段看，有的以沖天爐為主，有的以電爐熔化為主。這種變化要求市場(chǎng)供應(yīng)的商品也應(yīng)多樣化，以滿(mǎn)足不同產(chǎn)品和生產(chǎn)形式的需求。以上兩種專(zhuān)利提供的蠕化劑都是一種通用配方，其針對(duì)性不好。當(dāng)用沖天爐生產(chǎn)蠕墨鑄鐵件時(shí)，鐵液的含硫量較高、波動(dòng)較大，鐵液含硫量一般為0.05～0.08％；且鐵液的出爐溫度較低，一般出爐溫度低于1450℃；在生產(chǎn)厚壁(如大于100～300mm)的蠕墨鑄鐵件時(shí)，如果使用普通的蠕化劑往往難以達(dá)到理想的蠕化效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于用沖天爐生產(chǎn)厚壁的蠕墨鑄鐵件的專(zhuān)用蠕化劑。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的蠕化劑成分的重量百分含量為：

鎂(Mg)2～8％，稀土(RE)2～8％，鈦(Ti)2～5％，鈣(Ca)2～5％，鋇(Ba)1～4％，鈮(Nb)0.5～3％，釩(V)0.5～3％，鋁(Al)1～3％，硅(Si)35～50％，余量為鐵(Fe)。

生產(chǎn)上述蠕化劑所用原材料的重量配比為：

鎂錠3～10％，稀土硅鐵合金8～30％，鈦鐵8～25％，硅鈣合金7～15％，硅鋇合金4～15％，鈮鐵1～5％，釩鐵1～5％，鋁錠1～4％，75硅鐵25～45％，余為廢鋼。

本發(fā)明的蠕化劑的制作工藝過(guò)程為：

把所用原材料根據(jù)配比要求分層裝入感應(yīng)電爐坩堝中，經(jīng)熔化、攪拌、澆鑄、破碎、裝袋，便得到本發(fā)明產(chǎn)品。分層裝爐的次序是廢鋼、硅鐵、鎂錠、鋁錠、稀土硅鐵合金、鈦鐵、鈮鐵、釩鐵、硅鈣、硅鋇、硅鐵。其中硅鐵分兩次加入，第一次加入量約為總加入量的1/3，第二次即最后一層的加入量約為總加入量的2/3。

由于采用了上述技術(shù)方案和配比，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

利用本發(fā)明的蠕化劑對(duì)沖天爐生產(chǎn)的含硫量較高的鐵水進(jìn)行蠕化處理時(shí)，能夠提高鐵水的蠕化效果，能使厚壁的鑄鐵件各個(gè)部位都得到比較均勻的金相組織，從而提高鑄件的機(jī)械性能。本發(fā)明的蠕化劑采用包底沖入法，即可獲得滿(mǎn)意的蠕化效果，使用過(guò)程非常簡(jiǎn)便。

本發(fā)明的配方中的各化學(xué)元素所起到的作用為：