[發明專利]一種釩鈦球墨鑄鐵熔煉方法

有效

• 申請號: 201310212573.6
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103290299A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 李玉和;茍淑云;張雪峰;黨玉春;沈向前
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: C22C33/08
• 分類號: C22C33/08;C22C33/06
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及熔煉釩鈦球墨鑄鐵的熔煉技術領域，特別是一種釩鈦球墨鑄鐵熔煉方法。

背景技術

球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度，正是基于其優異的性能，已成功地用于鑄造一些受力復雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件。用球墨鑄鐵鑄造技術生產出的產品具有高強度、高韌性和低價格等優點，非常符合汽車生產的要求，在汽車生產中得到了廣泛的應用，通過技術水平的不斷提高，球墨鑄鐵將會應用于各大領域。球墨鑄鐵具有高強度的塑韌性，其在國內外發展非常快，產量已經超過鑄鋼和可鍛鑄鐵，成為僅次于灰鑄鐵的鑄造合金材料。

與普通球墨鑄鐵相比，釩鈦球墨鑄鐵在相同組織的情況下具有更高的抗拉強度、屈服強度、屈強比和優異的耐磨性能等。為提高球墨鑄鐵的綜合性能，特別是提高其耐磨性，選擇加入銅、鉻、釩、鈦作為合金添加元素的多元素釩鈦球墨鑄鐵活塞環，耐磨性是普通球墨鑄鐵的1.19～1.45倍，由于其優良的抗彎強度、抗折斷性和較合金鑄鐵類活塞環更為優良的耐磨性，多元素釩鈦球墨鑄鐵活塞環的使用壽命比合金鑄鐵使用壽命提高15%以上；用釩鈦生鐵研制生產的低鉻鉬釩鈦球鐵軋輥質量良好，性能超過國家標準，使用壽命長、軋材質量好。Ti可大大細化石墨及奧氏體晶體，提高材料強度。另外，V、Ti在基體上形成許多彌散分布的碳化物，具有較高的耐磨性，彌補了因失去馬氏體效應而引起耐磨性、接觸強度下降的缺點，又保持著很高的韌性。對等溫淬火的釩鈦球鐵齒輪進行了性能試驗，結果表明，這種齒輪的接觸疲勞極限值、擾磨損能力、結構阻尼比和降低噪聲等方面具有優良的性能，用這種釩鈦球鐵制造QJ系列減速器齒輪，其承載能力可提高50%。

然而鈦對于球墨鑄鐵而言又是一種反球化元素，對于釩鈦球墨鑄鐵穩定生產增加了困難。從球鐵的一次結晶得知，球狀石墨是在1280℃?時，從液態中析出形成。在球狀石墨的生長過程中，生成的石墨球有可能碰上固熔在鐵液中的鈦，即使是少量的鈦，也會強烈干擾對石墨成球。通常球鐵中含0.02%的微量鈦，即會對促使球狀石墨向片狀發展。稀土元素又會對鈦的干擾起中和作用，對鈦量的中和極限值為0.15%。攀枝花生鐵的含鈦多數為0.14%～0.30%，?因此，不能獲得對石墨成球的最佳效果，?并將影響石墨的成球作用。當球狀石墨從液態中析出后的生長過程中，鐵液四周會出現貧碳，在過冷狀態的低碳鐵液中又會析出奧氏體，而奧氏體一旦形成又逐漸擴散長大，形成一層奧氏體外殼，石墨球則被包圍當中，阻礙其發展長大，這些石墨球在奧氏體外殼形成之前，已被鈦干擾影響石墨球的圓整度，?因此，釩鈦球鐵相比普通球鐵的石墨球圓整度要差。

我國釩鈦球鐵，可由釩鈦生鐵直接配料熔制，處理過程和普通球鐵完全一樣。為了保證球化效果，加入少數Re抑制Ti反球化作用，必須保證殘余稀土含量，但增加白口傾向。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種使鈦含量控制在合理范圍內、削弱鈦的反球化作用、保證釩鈦球鐵中石墨球化的釩鈦球墨鑄鐵熔煉方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種釩鈦球墨鑄鐵熔煉方法，它包括稱取爐料、熔煉、球化處理和孕育處理，在進行熔煉步驟時，向爐料內加入添加量為爐料重量0.5～1.5%的氧化鐵皮。

所述的氧化鐵皮于熔煉裝料時添加于爐料的底部。

所述的熔煉步驟中待爐料熔清后，向鐵水中加入硅鐵，使鐵水中硅的含量在1.0～1.7%。

所述的球化處理后在鐵液面上撒入占鐵水重量0.5～1.0%的干燥的、粉狀造渣劑，并用扒渣耙撈出浮渣。

所述的氧化鐵皮為鍛鋼、軋鋼、連鑄生產中脫落的氧化鐵皮。

所述的稱取爐料步驟中加入的爐料組成包括：釩鈦生鐵、廢鋼、釩鈦球墨鑄鐵回爐料、硅鐵和錳鐵等。

所述的造渣劑為Si-Al-Ba/Si-Ca-Ba，能夠快速成渣，并有脫氧去硫作用。