[發(fā)明專利]一種球墨鑄鐵件的脫蠟鑄造工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210129783.4
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN102644017A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃方敏;林永豊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省鐵城精密鑄造有限公司
• 主分類號(hào): C22C37/10
• 分類號(hào): C22C37/10;C22C37/04;C22C33/08
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)博深專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及球墨鑄鐵件鑄造工藝，具體地說是一種球墨鑄鐵件的脫蠟鑄造工藝。

背景技術(shù)

目前球墨鑄鐵件在世界上約70％以上的造型工藝還是傳統(tǒng)的濕型砂造型，采用濕型砂造型生產(chǎn)的球墨鑄鐵件的表觀質(zhì)量較粗糙，尺寸波動(dòng)較大，且型砂中含有3％～4％的水分，因此鑄件機(jī)械加工后容易出現(xiàn)皮下氣孔、針孔等鑄造缺陷，很難滿足高質(zhì)量或出口件的工藝要求。同時(shí)，對(duì)于帶有中空部位的球墨鑄鐵件，其中空部分在造型時(shí)必須放置泥蕊，增加了工序與成本的負(fù)擔(dān)。

脫蠟鑄造工藝，又稱熔模法或包模鑄造法，其屬于精密鑄造的一種，可以制得尺寸精確、表面光滑且形狀復(fù)雜的鑄件，鑄件可不加工或少加工就可直接使用，是一種近凈形的金屬液態(tài)成形工藝，應(yīng)用非常廣泛。因此，采用脫蠟鑄造工藝來取代濕型砂造型工藝已成為球墨鑄鐵件的生產(chǎn)趨勢(shì)。然而，由于脫蠟鑄造工藝生產(chǎn)過程中，模殼需經(jīng)1000℃左右的高溫?zé)Y(jié)以保證模殼在澆注過程中具備足夠的強(qiáng)度，而燒結(jié)后要立刻澆注熔化后的球墨鐵水，澆注時(shí)模殼的溫度仍然為燒結(jié)溫度，導(dǎo)致澆注后的鐵水在模殼中的冷卻速度緩慢，使球墨鑄鐵件的組織晶粒粗大，石墨畸形，球化衰退，導(dǎo)致球墨鑄鐵件的力學(xué)性能大大降低。如何利用脫蠟鑄造工藝來制得力學(xué)性能優(yōu)異的球墨鑄鐵件，則成為本發(fā)明的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種球墨鑄鐵件的脫蠟鑄造工藝，以制得力學(xué)性能優(yōu)異的球墨鑄鐵件。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

球墨鑄鐵件的脫蠟鑄造工藝，包括熔煉步驟、球化處理步驟和澆注步驟，

在所述熔煉步驟中，熔煉設(shè)備為中頻感應(yīng)電爐，原料為低碳廢鋼、增碳劑和硅鐵，原料配比應(yīng)使鐵水的爐前成分含量控制在以下范圍：C：3.75～3.85wt％，Si：1.45～1.55wt％，Mn：0.35～0.45wt％，P≤0.05wt％，S≤0.02wt％；

在所述球化處理步驟中，添加劑為稀土球化劑、合金體、一次孕育劑和覆蓋劑；所述稀土球化劑的粒度為5～20mm，Hg含量為4.5～5.0wt％，Re含量為0.5～1.5wt％，Ca含量為1.5～2.5wt％；所述合金體為鉍、硅鋇合金和鑭的混合物；所述一次孕育劑是粒度為1～3mm，Ba含量為1～3wt％的一次孕育劑；所述添加劑的配比為：按鐵水處理量，加入占鐵水重量1～2.5％的稀土球化劑，0.5～1.5％的一次孕育劑，0.02～0.05％的鉍，0.1％的硅鋇合金，0.02～0.05％的鑭，0.5％的覆蓋劑；球化設(shè)備為底部帶堤壩的球化包，球化包的高度大于或等于球化包的平均直徑的1.5倍；球化時(shí)，先在球化包底部的堤壩一側(cè)放入合金體，另一側(cè)放入稀土球化劑、一次孕育劑和覆蓋劑，所述一次孕育劑覆蓋在稀土球化劑上，所述覆蓋劑覆蓋在一次孕育劑上，然后將熔煉好的鐵水從放有合金體的堤壩一側(cè)沖入球化包中直至鐵水漫過堤壩與另一側(cè)的稀土球化劑、一次孕育劑和覆蓋劑混合；

在所述澆注步驟中，添加劑為二次孕育劑，所述二次孕育劑與一次孕育劑的成分相同而粒度小于1mm；澆注溫度為1450℃，澆注時(shí)隨澆注流加入占鐵水重量0.1％的二次孕育劑，每噸鐵水在10分鐘以內(nèi)澆注完。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、熔煉原料全部采用低碳廢鋼而不用生鐵，大大降低了生產(chǎn)成本；

2、通過將出爐前的鐵水成分含量控制在特定范圍內(nèi)，有利于提高球墨鑄鐵的球化和孕育效果，并使球墨鑄鐵件的最終成分含量控制在一定范圍內(nèi)，從而提高球墨鑄鐵件的力學(xué)性能；

3、通過優(yōu)化球化添加劑的配方，促進(jìn)球化和孕育效果，通過設(shè)計(jì)合金體并優(yōu)化球化順序，使鐵水在球化前與合金體進(jìn)行預(yù)處理來延緩球化衰退，使球化后析出的石墨往晶面發(fā)展，避免析出團(tuán)片狀或厚片狀石墨，通過在澆注步驟中進(jìn)行二次孕育，促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態(tài)和分布狀況，增加共晶團(tuán)數(shù)量，細(xì)化基體組織，從而提高球墨鑄鐵件的力學(xué)性能。