[發明專利]鑄鐵的石墨球化處理時覆蓋球化劑上部的覆蓋材料

有效

• 申請號: 201210352902.2
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103525968A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 吉川纮平
• 申請（專利權）人: 石川硅石工業株式會社
• 主分類號: C21C1/10
• 分類號: C21C1/10;B22D1/00;C22C33/08
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放;張文

技術領域

本發明涉及制造球墨鑄鐵時所使用的石墨球化劑的覆蓋材料，更具體地說，涉及在高溫嚴酷的作業環境中質量輕操作簡便且兼具除渣劑的效果的覆蓋材料。

背景技術

以往，這種球狀石墨鑄鐵制造技術是將用于獲得適當的熔融金屬的熔煉法、脫硫法、石墨球化處理法、以及用于獲得牢固的鑄模的造型法、還有澆注法等進行優選組合而成。

熔煉法、造型法和澆注法對于普通鑄鐵的鑄造物是共通的，脫硫法和石墨球化處理方法是在制造球狀石墨鑄鐵時特有的技術。

作為石墨球化處理劑，過去主要使用含有Ce的REM、或者也使用Ca等，但現在主要使用Mg。

另外，在進行鑄鐵的石墨球化處理時，為了控制石墨球化劑的劇烈反應并實現穩定的球化，而使用了覆蓋材料，該覆蓋材料用于覆蓋放置于澆斗的底部的球化劑即Mg合金的上部。

作為這種覆蓋材料，可以采用Fe-Si合金、Fe合金等，覆蓋材料優選覆蓋石墨球化劑。

具體來說，是使用沖壓鐵屑或鐵釘帽或者硅鐵等鐵為主要成分的材料。

[現有技術文獻]

專利文獻1：日本特開平08-020812號公報

專利文獻2：日本特開2002-097509號公報

專利文獻3：日本特開2010-095752號公報

以往的上述覆蓋材料的主要成分是比重較重的鐵，因此比重為較大的4.5～7.8g/cm³，難以說處理容易。

因此，在要求高溫環境下短時間內準確地進行覆蓋作業的球墨鑄造中，這是有難點的材料，并且希望減輕作業負荷。

另外，為了控制石墨球化劑的劇烈反應，實現穩定的球化，這種覆蓋材料的目的是覆蓋球化劑與熔融金屬的接觸面，希望每單位重量的體積大且能夠以廉價獲得的覆蓋材料。

進而，在球墨鑄鐵的熔煉作業中，在澆斗中進行石墨球化的同時也進行用于調整鑄鐵成分的孕育處理。

此時，不是各個添加物的全部量均被浸滲，而是一部分作為雜質的熔渣漂浮于熔融液上，因此，還提出如果不除去該漂浮物則會產生不良產品的問題。

發明內容

因此，為實現上述各目的，本發明涉及的球墨鑄鐵的石墨球化劑的覆蓋材料的特征在于：該覆蓋材料是火山性硅酸鹽礦物，并制成為含有70～75重量%的SiO₂、12～14重量%的Al₂O₃、3～5重量%的K₂O、3～4重量%的Na₂O、0.7～1.5重量%的CaO、1.2～1.5重量%的Fe₂O₃、0.1～0.2重量%的MgO、0.05～0.1重量%的TiO₂的多孔質。

技術方案2的石墨球化劑的覆蓋材料的發明的特征在于，該覆蓋材料以多孔質集合體的形式形成，堆積比重為0.5～1.0g/cm³，與以往的以沖壓屑或釘帽或者硅鐵等鐵為主要成分的覆蓋材料比較，重量大幅減輕且操作簡便，能夠準確地覆蓋石墨球化劑。

此外，技術方案3的發明的特征在于，為了使石墨球化劑的貼合性良好，根據澆斗的形狀和容量，成型為球狀或棒狀，考慮到熔融溫度和石墨球化劑的反應時間，外型尺寸為5mm～10mm，以獲得目標機械性質。

進而，技術方案4的發明的特征在于，覆蓋材料的熔融溫度為1100～1200℃，是將火山性硅酸鹽礦物的多孔質成型，而獲得石墨球化劑的覆蓋材料，該火山性硅酸鹽礦物的多孔質具有熔化后發泡膨脹而浮在液面上漂浮，并與雜質的浮渣結合的性質。

本發明的石墨球化劑的覆蓋材料是用以70～75重量%的火山性硅酸鹽礦物即SiO₂作為主要成分的多孔材料來提供球墨鑄鐵的石墨球化劑的覆蓋材料，因此，可以廉價且大幅減輕重量，能夠獲得實現提高作業性的效果。

本發明的石墨球化劑的覆蓋材料是制成比重為0.5～1.0g/cm³且粒徑為5mm或更小的多孔質集合體，外形成型為5mm～10mm的球形或棒狀，由此，可靠地進行熔融金屬與石墨球化劑的阻斷，通過熔融金屬的溫度或填充量，并以所選擇的形狀和外形來設定適當的熔化和石墨球化的反應時間。

本發明的石墨球化劑的覆蓋材料在1100～1200℃下熔化，并浮于液面上，因此，與漂浮于液面上的熔化的熔渣或石墨球化劑的未浸漬物結合，可獲得除去雜質的效果。