[發明專利]一種粉末冶金型蠕化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310483212.5
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104131129A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 蔡安克;郭亞輝;馮志明;范隨長;劉文曾;陳莉;程俊偉;段華榮
• 申請（專利權）人: 第一拖拉機股份有限公司
• 主分類號: C21C1/08
• 分類號: C21C1/08;B22D1/00;B22F3/02
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

【技術領域】

本發明涉及一種蠕化劑及其制備方法，具體涉及一種用于生產蠕墨鑄鐵的粉末冶金型蠕化劑及其制備方法。

【背景技術】

蠕墨鑄鐵是一種具有蠕蟲狀石墨的鑄鐵，與球墨鑄鐵和灰鑄鐵相比，其具有最低的磨損率，具有與球墨鑄鐵相當的強度和灰鑄鐵類似的防振能力，它的熱導率、鑄造性能、耐熱疲勞性能和致密性均優于球墨鑄鐵和高強度灰鑄鐵，因此，蠕墨鑄鐵具有更為廣泛的應用空間。

蠕化劑是可促進蠕墨鑄鐵中石墨結晶為蠕蟲狀的添加劑，是生產蠕墨鑄鐵中的關鍵材料。從技術角度來說，蠕化劑成分的配置原則是：有利于獲得蠕蟲狀石墨，并最低限度地產生“浮渣”，而且便于被鐵水溶化吸收（參見：2005年全國蠕墨鑄鐵技術及應用研討會論文專輯：中國蠕墨鑄鐵40年，邱漢泉、陳正德著）。目前采用沖入法蠕化處理所使用的蠕化劑均為常規的熔煉合金，熔煉型蠕化劑實際上是一種“鐵合金”，指將組成蠕化劑所需物料通過高溫熔合成均勻液體，澆注凝固后而得的制品；一般是在感應電爐內溶化，然后澆注而成；起蠕化作用的元素主要有鎂（Mg）、稀土(RE)和鈣(Ca)。

蠕墨鑄鐵生產時，若蠕化劑加入量不足，鑄鐵中會析出大量片狀石墨而成為灰鑄鐵；若蠕化劑加入量過量，鑄鐵中會析出大量球狀石墨而成為球墨鑄鐵；只有蠕化劑加入量在一個適當的范圍內，鑄鐵中析出的石墨才會大部分是蠕蟲狀石墨而成為蠕墨鑄鐵；蠕化劑的蠕化范圍是指為獲得蠕蟲狀石墨，蠕化劑加入量不足與過量的差值大小；差值大的容易獲得蠕蟲狀石墨，即蠕化范圍寬；反之差值小的不容易獲得蠕蟲狀石墨，即蠕化范圍窄；就稀土元素而言，其蠕化范圍最寬，即使用稀土元素最有利于獲得蠕蟲狀石墨，但在蠕化處理時稀土合金（如稀土硅鐵）與鐵液的反應卻缺少必要的動力條件，使得蠕化反應難以順利進行；就鎂元素而言，其蠕化范圍最窄，使用鎂元素容易得到球狀或片狀石墨，然而在蠕化處理時鎂與鐵液反應的熱力學和動力學條件卻非常良好，使得蠕化反應容易順利進行。

常規使用的熔煉型蠕化劑合金（如稀土鎂合金）存在一些不足之處：

1、經機械破碎后存在顆粒大小不統一、碎末等現象；

2、為了使蠕化反應得以順利進行，熔煉型蠕化劑合金中常加入較高的鎂元素，使得蠕化劑的“蠕化范圍”變窄，蠕鐵生產穩定性及可控性變差；

3、熔煉型蠕化劑還存在合金元素燒損嚴重、干擾元素造成爐料的污染以及溶解性差等問題。

蠕墨鑄鐵的難點是蠕化處理，而蠕化處理的關鍵在于蠕化劑的蠕化范圍“寬窄”；原來的蠕化劑的加入范圍約為0.125%~0.225%，且國內具有專利的蠕化劑均為熔煉合金形式，經過技術檢索尚沒有采用粉末冶金方法來生產蠕化劑；粉末冶金型蠕化劑實際上是一種機械混合物（多種合金的混合物），指將組成蠕化劑所需物料先制成粉末，機械混合均勻后經壓制成形和燒結而得的所需形狀的制品。

【發明內容】

為了克服背景技術中的不足，本發明公開了一種粉末冶金型蠕化劑及其制備方法，蠕化處理工藝相對簡單穩定，蠕化劑溶解性好，不需攪拌，蠕化范圍寬，能夠實現穩定生產蠕墨鑄鐵件，由于蠕化劑內不含干擾元素，所以便于實現對爐料的管理與使用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種粉末冶金型蠕化劑，為合金，其包含下列按重量百分比的元素成分：

Si?21.5~28.5%，RE?12.5~17.5%，Mg?2.3~3.3%，Ca?4.3~5.3%，Zn?1.5~2.5%，余量為Fe。

所述的粉末冶金型蠕化劑，主要用于電爐融化低硫鐵水的蠕化處理。

所述的粉末冶金型蠕化劑，規格尺寸為φ16mm×10mm。

所述粉末冶金型蠕化劑的制備方法步驟如下：①原材料準備；②配料與混制；③壓制成型；④檢驗、包裝和標識；

①?原材料準備

A、??????采購鋅含量不低于99%的60—80目鋅粉、40—80目鐵粉、稀土硅鐵合金和鎂粉作為原料；

B、??????分別將自然塊度的稀土硅鐵合金（稀土含量不低于30%）和硅鈣鐵合金（鈣含量不低于20%）經顎式破碎機對滾機破碎，再篩分成40—80目粉料備用；

C、??????采用刀削鎂菱形顆粒機將鎂錠加工成顆粒，再篩分為40—80目備用；

②?配料混制