[發明專利]厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法

有效

• 申請號: 200910201280.1
• 申請日: 2009-12-17
• 公開（公告）號: CN101758208A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 蔣毓良;吳鐵明;汪龍富;謝葉民;殷小衛;董文杰
• 申請（專利權）人: 上海宏鋼電站設備鑄鍛有限公司
• 主分類號: B22D30/00
• 分類號: B22D30/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 刁文魁;翟羽

【技術領域】

本發明屬于鑄造技術領域，具體的是一種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的 方法。

【背景技術】

在球墨鑄鐵專業領域，通常將斷面尺寸大于100mm的球墨鑄鐵件稱為厚 斷面球墨鑄鐵件，其凝固的特點為：共晶凝固時間長，容易產生球化衰退， 石墨畸變，導致球墨鑄鐵的力學性能下降，因此，為加快球墨鑄件的冷卻， 縮短凝固時間，目前在生產中一般采用冷鐵作為激冷材料來縮短澆注鐵液后 的凝固時間，加快球墨鑄鐵件的冷卻。

但是，從實際的生產情況來看，使用冷鐵作為激冷材料也有其以下不足：

(1)使用冷鐵作為激冷材料(一般以灰鑄鐵制作)，其使用尺寸(厚度) 與鑄件的壁厚呈非線性關系，因此，易造成蓄熱飽和，冷卻力有限，導致凝 固時間延長，對于斷面尺寸大于500mm的球墨鑄鐵件更是不能保證中心部位 的石墨形態不產生畸變；

(2)冷鐵的使用次數是有限的，一般使用了5～6次后就需要更換新的， 這就增加了鑄造的生產成本；

(3)采用大尺寸的冷鐵時，因其重量大，在砂型中放置固定比較困難， 在操作上有一定的難度。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法，利用冷 卻介質可縮短厚斷面球墨鑄鐵件的凝固時間，確保鑄件獲得滿意的球狀石墨 及組織結構，滿足鑄件的技術要求。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法，其特征是，在金屬型鑄型周圍 設置冷卻裝置，在鐵液澆注進金屬型鑄型后，開啟冷卻裝置的開關對金屬型 鑄型噴灑冷卻介質進行冷卻。

所述的冷卻裝置由噴頭、開關、水管和橡膠軟管連接構成，設置4～8根 帶噴頭的水管，每根水管設置4～6個噴頭，噴頭的出口直徑為1.0～3.0mm。

所述的冷卻介質為普通的自來水，在常壓下通過噴頭對金屬型鑄型進行 冷卻。

本發明的原理為：利用普通的自來水作為冷卻介質噴在鐵液澆注后的金 屬型鑄型上，使金屬型鑄型的內外形成大的溫度梯差，加快金屬型鑄型的導 熱，促進金屬型鑄型內鑄件的連續冷卻，從而縮短鐵液凝固時間，獲得滿意 的球狀石墨及組織結構。

本發明厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法的積極效果是：

(1)通過對厚斷面球墨鑄鐵件的金屬型鑄型直接噴水冷卻，使鑄型能連 續不斷的導熱，避免了鑄型因蓄熱飽和導致冷卻速度降低所產生的球化衰退、 石墨畸變現象，確保獲得滿意的結果。

(2)使用本發明的方法能縮短球墨鑄鐵件約60分鐘的凝固時間，提高了 鑄件凝固時的溫度梯度，改善了鑄件的組織和性能，鑄件(鑄件尺寸為φ740～ φ1000×5000mm，材料為QT600-3A)本體規定取樣部位的金相組織球化率從 5級提高到3級以上(要求4級以上)，石墨大小從4～5級提高到5～6級， 抗拉強度從530MPa提高到629MPa(要求550MPa以上)，力學性能穩定達到 QT600-3A的要求，鑄件質量明顯提高，生產風險大大降低。

(3)應用本發明的方法生產的鑄件具有良好的加工性能。

(4)設施簡單，安裝方便，而且冷卻水對環境無毒、無害、無污染，冷 卻過程中產生的蒸汽通過生產場地的通風口散發。

(5)操作簡便，應用安全，只需在鑄件澆注結束后打開冷卻系統開關即 可進行，可對超大斷面球墨鑄鐵件(鑄件尺寸為φ740～φ1000×5000mm)進 行冷卻，對操作人員無特殊的技能要求，便于推廣應用。

【具體實施方式】

以下解釋本發明厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法的具體實施方式。

當鑄型合箱完成后，在鑄型(金屬型)周圍設置冷卻裝置，可視鑄型大 小設置冷卻裝置。冷卻裝置一般由噴頭、開關、水管和橡膠軟管連接構成， 與水源相連接，可設置4～8根帶噴頭的水管，每根水管設置4～6個噴頭， 噴頭的出口直徑為1.0～3.0mm。

待厚斷面球墨鑄鐵件澆注結束后，打開冷卻裝置的開關，對鑄型(金屬 型)進行常壓下的噴水冷卻，噴水冷卻可連續4～10小時。