[發(fā)明專利]一種復(fù)合孕育劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910144847.6
• 申請日: 2009-09-07
• 公開（公告）號: CN101660082A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫述全;孫述習(xí);季亮
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖市金貿(mào)流體科技股份有限公司
• 主分類號: C22C33/08
• 分類號: C22C33/08;C21C1/08
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐 暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合孕育劑，特別屬于用于含磷較高的原材料生產(chǎn)鑄鐵的孕育劑。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代鑄造中孕育處理是提高鑄鐵性能的最主要途徑之一，隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展，爐前孕育處理顯得越來越重要。隨著對各種附助材料的研究的深入以及在鑄造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，用于各種黑色金屬、有色金屬的各種孕育劑、變質(zhì)劑隨之而生。但這些變質(zhì)劑的作用比較單一，孕育期短，沒有能充分發(fā)揮各輔劑的功效及它們的綜合作用。而磷元素在灰鐵、球鐵的鑄造生產(chǎn)過程中是很難去除的一個(gè)元素，在正常生產(chǎn)情況下，會產(chǎn)生磷共晶及其復(fù)合物，一些磷元素的含量為＞0.15％的超標(biāo)含磷量的生鐵都很少用于鑄鐵的生產(chǎn)，而對于一些含磷較高的鐵礦，為了除磷須采取相應(yīng)工藝措施而增加成本或者放棄，造成了大量的資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于磷含量大于0.15％鑄鐵的復(fù)合孕育劑。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：一種復(fù)合孕育劑，含有以下物質(zhì)及重量百分比：稀土：5-10％，硅：55-65％，鍶：0.5-1％；鋇：2-3％，余量為鐵。

為了增加基體中的球光體數(shù)量，提高鑄鐵的機(jī)械性能，還可在復(fù)合孕育劑中添加重量百分比為0.05-0.1％錫。

所述的的稀土為化學(xué)元素周期表中鑭系元素-鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，以及與鑭系的15個(gè)元素密切相關(guān)的兩個(gè)元素-鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素的混合物，稱為稀土元素(Rare?Earth)。簡稱稀土(RE或R)。

所述的稀土為包頭稀土。

本發(fā)明的制備方法為重熔法：按比例配制各種元素，將各種原材料混合后在電爐中重熔結(jié)晶并澆注成塊，破碎成5-10mm粒狀。

由于磷在鑄鐵中是一個(gè)容易偏析的元素，鑄鐵中含磷超過0.5％時(shí)，已有可能形成磷共晶，磷共晶常以不連續(xù)網(wǎng)狀或孤島狀的形式分布于原共晶團(tuán)間的位置，磷共晶主要以兩種形式存在：二元磷共晶和三元磷共晶。二元磷共晶是α-Fe與Fe₃P的共晶混合物，硬度為750-800Hm，三元磷共晶是由α-Fe+Fe₃P+Fe₃C組成，硬度為900-950Hm。對于大多數(shù)鑄鐵來說，磷共晶會增加鑄鐵的脆性。特別是粗大的不連續(xù)網(wǎng)狀或孤島狀的三元磷共晶硬度較高。故在鑄鐵生產(chǎn)時(shí)，都會對磷元素的含量加以限制。

對于鑄鐵來說，只要能夠避免產(chǎn)生粗大的、分布不均的三元磷共晶，適量的含磷量可增加鑄鐵的耐磨性。經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，稀土不僅可以減少磷的偏析，還可以對磷共晶組織起變質(zhì)作用，細(xì)化磷共晶組織，改善磷共晶的形態(tài)和分布。還能夠凈化鐵溶液中氧、硫有害雜質(zhì)，提高鑄鐵的綜合性能。

本發(fā)明中的硅、鍶為石墨化的元素，鍶在石墨化能力還經(jīng)強(qiáng)過硅，二元素能夠強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化，減少共晶石墨產(chǎn)生，由于稀土對石墨的變質(zhì)作用，能夠阻止異型石墨的產(chǎn)生，獲得A型石墨。

本發(fā)明中的鋇、錫為強(qiáng)烈促進(jìn)珠光體形成元素，能夠增加珠光體量，細(xì)化珠光體，提高鑄鐵強(qiáng)度。稀土可減小或消除錫的偏析。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅具有普通孕育劑的所有特點(diǎn)還且還能使碳含量為3.2-3.5％的灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到250MPa以上，減少磷在鑄鐵中偏析，使磷在鑄鐵中形成細(xì)小、分布均勻的二元磷共晶，促進(jìn)石墨化，減少白口傾向、改善斷面均勻性、控制石墨形態(tài)、減少共晶石墨和共生鐵素體的形成，以獲得中等大小的A型石墨；增加共晶團(tuán)數(shù)和促進(jìn)細(xì)片珠光體的形成；改善鑄鐵的力學(xué)性能和其它性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。生鐵選用三級L10(生鐵重量百分成份為：C：≥3.5，Si：0.85-1.25，Mn：＜0.5，P：0.15-0.4，S：0.05)。

實(shí)施例1：

孕育劑的制備：按重量比為5％的稀土、55％的結(jié)晶硅、3％的鋇(以鋇鐵合金形式加入)、0.5％的鍶、余量為鐵的材料混合放入電爐中重熔后澆注成塊，并破碎成5-10mm粒狀。

實(shí)施例2：

孕育劑的制備：按重量比為10％的稀土、65％的結(jié)晶硅、2％的鋇(以鋇鐵合金形式加入)、1％的鍶、余量為鐵的材料混合放入電爐中重熔后澆注成塊，并破碎成5-10mm粒狀。

實(shí)施例3：