[發(fā)明專利]蠕墨鑄鐵及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210314096.X
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102787198A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐美珍;萬仁芳
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省建陽市杜氏鑄造有限公司
• 主分類號: C21C1/08
• 分類號: C21C1/08;C22C33/08;C22C37/10;B22D1/00
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 丁秀麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蠕墨鑄鐵及其制造方法。

背景技術(shù)

蠕墨鑄鐵（以下簡稱蠕鐵）是20世紀(jì)70年代開始得到應(yīng)用的工程材料，但40年來發(fā)展速度不如球鐵那樣迅速。影響蠕鐵發(fā)展的重要原因之一就是蠕化率范圍難以控制。

ISO標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)都把蠕化率≥80%定義為蠕墨鑄鐵，但同時也指出，由于冷卻速度對蠕化率影響很大，因此具體到每一種鑄件，并不是一概要求蠕化率處處為80%以上，可以根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)和實際使用情況確定其最佳的蠕化率。

然而現(xiàn)有技術(shù)工藝下存在兩大難題：a).蠕化率范圍難以控制，相同生產(chǎn)條件下，不同處理包次的蠕化率相差（極差）可能達到50~70%，而允許的極差應(yīng)≤30%；b).高蠕化率難以獲取，很多重要蠕鐵件如汽車發(fā)動機缸體、缸蓋，要求蠕化率≥70%甚至≥80%。同時，現(xiàn)有蠕化技術(shù)的衰退時間較短，導(dǎo)致較多鐵水未能在衰退前完成澆鑄，只能回爐重?zé)挕?/p>

所以為了穩(wěn)定控制蠕化率，延長蠕化衰退時間，需要對其制造方法進行改進。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種蠕墨鑄鐵及其制造方法，以穩(wěn)定控制蠕化率，延長蠕化衰退時間。

本發(fā)明技術(shù)方案是這樣構(gòu)成的：

一種蠕墨鑄鐵的制造方法，步驟依次為爐料準(zhǔn)備、鐵液熔煉、蠕化處理和澆注鑄件，所述的蠕化處理過程中，將蠕化劑鋪于蠕化裝置底部，蠕化劑上覆蓋一層緩釋隔層。

所述的緩釋隔層為碎鐵料或孕育劑。

蠕化劑分層鋪于蠕化裝置中，層與層之間使用緩釋隔層隔開，使鐵水進入蠕化處理裝置后，逐步與各層蠕化劑反應(yīng)。逐層反應(yīng)過程中，可以使反應(yīng)更充分，鐵水蠕化更均勻，并延緩其衰退過程。

所述的蠕化劑分層數(shù)量為三層以上。

該制造方法可稱為緩釋蠕化法。

該方法可用于現(xiàn)有市售的蠕化劑，也可以采用如下改進蠕化劑：所述蠕化劑為合金，其包含下列重量分?jǐn)?shù)比的元素成分：La9~12份，Ce7~10份，Mg4~6份，Ca2~5份，Si36~44份，F(xiàn)e22~42份。

該蠕化劑的加入量占鐵液重量的0.4~1.4%。

作為改進，上述的蠕化劑中還包含一種以上的如下成分：Al?0.5~1份、Sn0.03~0.08份、Sb?0.02~0.08份。

采用本發(fā)明所述的制造方法得到的蠕墨鑄鐵，性能如下：抗拉強度350-506Mpa，伸長率1.5-6.0%，硬度HB143-211，珠光體量25%-65%。

較之現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

采用本發(fā)明所述的緩釋蠕化法，可以控制蠕化劑與鐵水的反應(yīng)速度，延緩其衰退過程，減少鐵水的回爐率；同時使鐵水蠕化更充分，從而得到較穩(wěn)定蠕化的鐵水，提高了得到的蠕化鑄鐵的合格率。

在所述的蠕化過程中采用上面所述的改進蠕化劑，可以進一步控制蠕化率范圍，使其極差減少到20~30%，提高蠕化鑄鐵的合格率。

同時本發(fā)明技術(shù)方案簡單，可操作性強，在各大中小型鑄鐵生產(chǎn)企業(yè)均可方便采用。

本發(fā)明得到的蠕墨鑄鐵白口傾向小，蠕蟲狀石墨的長厚比較小（即蠕蟲狀石墨顯得厚），塑韌性好。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明內(nèi)容進行詳細說明。

采用本發(fā)明所述的蠕墨鑄鐵的制造方法與傳統(tǒng)制造方法進行對比實驗。

實驗條件如下：

采用無芯工頻爐熔煉，爐料為鑄造生鐵、廢鋼和回爐料，原鐵水成分（重量百分比）：C?3.7~3.9%、Si?1.8~2.0%、Mn＜0.4%、P≤0.05%S≤0.025%，出爐溫度：1480~1540℃，所澆鑄件：Y型試塊。

實驗中采用如下蠕化方法進行對比：

緩釋蠕化法：蠕化處理過程中，蠕化劑分三層鋪于蠕化裝置中，層與層之間使用緩釋隔層隔開，使鐵水進入蠕化處理裝置后，逐步與各層蠕化劑反應(yīng)。蠕化劑上覆蓋一層緩釋隔層。緩釋隔層為鐵屑。

傳統(tǒng)蠕化法：蠕化處理過程中，蠕化劑直接鋪于蠕化裝置中。

實驗中分別采用下列蠕化劑：

蠕化劑A(高稀土鎂鈣合金)成分：Re?18%、Mg?3%、Ca?4%、Al?0.8%、Si?40%、Ba?2%、余為Fe。

蠕化劑B(低稀土鎂鈦鈣合金)成分：Re?1~1.5%、Mg?4~6%、Ti?3~5%、Ca2~4%、Si?40~45%，余為Fe。