[發明專利]一種高強度灰鑄鐵材料制備方法

無效

• 申請號: 201310635061.0
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103602879A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 荊澤平;傅明喜;張軍中;范萃常;荊鈺琦
• 申請（專利權）人: 丹陽市錦雄機械制造有限公司
• 主分類號: C22C37/00
• 分類號: C22C37/00;C22C33/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王新春

技術領域

本發明涉及鑄鐵材料加工領域，具體涉及一種控制鐵水Si/C值、[Mn-Si]差值以及爐前鐵水包內沖廢鋼、錳鐵，采用硅鋇與硅鐵混合孕育劑孕育技術，制備HT250高強度灰鑄鐵材料的方法。

背景技術

高強度HT250鑄鐵具有較高的強度、較好的耐磨性以及減振性能，因此，該材料廣泛地用于制造發動機缸體、缸蓋以及機床等箱體類結構零件。

目前，制備HT250的高強度鑄鐵材料時，為穩定材料性能，一般均采用單一或者同時加入銅、鉻合金元素。但是在非合金化條件下制備HT250高強度鑄鐵時存在性能穩定性低的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種HT250高強度灰鑄鐵材料的制備方法，是控制鐵水Si/C值、爐前包內沖錳鐵調整[Mn-Si]差值、爐前包內沖廢鋼提高鐵水過冷度達到提高鐵水孕育效果，采用出鐵槽一次沖入法孕育，穩定生產出高強度HT250鑄鐵材料。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：一種高強度灰鑄鐵材料制備方法，包括以下步驟：1）配料、2）爐前沖廢鋼與錳鐵、3）孕育處理；其特征在于：

1）、配料：以重量百分比計，原鐵水成分：C：3.2～3.4％、Si：1.8～2.1％、Mn：0.5～0.7％、硫S：0.09～0.12%、磷P：0.10～0.17%，其余為鐵；

2）、爐前沖廢鋼與錳鐵：出鐵溫度1450～1460℃，在400-500℃溫度的鐵水包內放入3～5%的廢鋼，廢鋼采用一般碳素鋼，厚度2～4mm，塊度尺寸為鐵水包直徑的1/5～1/4；出鐵時，在出鐵槽隨流沖入錳鐵，沖入量為鐵水量的0.50～0.6%，錳鐵粒度為2～4mm，[Mn-Si]值控制在-1.25～-1.35；

其中：錳鐵為中碳錳鐵FeMn78C2.0，成分為：75.0-～82.0%Mn、2%C、1.5%Si、0.25%P、0.03%S，其余為鐵。

3）、孕育處理：處理溫度為1430～1440℃，出鐵時在出鐵槽隨流沖入錳鐵后，隨即沖入由75硅鐵與硅鋇合金混合組成的孕育劑；按鐵水重計，孕育劑加入量為0.5～0.6%，孕育劑粒度3～7mm；混合孕育劑組成為50%硅鐵+50%硅鋇合金。

硅鋇合金成分為：Ba4-6％，Ca1-2％，Si65-70％，Al1-2％，其余為鐵，硅鐵合金成分為：Si72-80%、Cr≤0.5%、P≤0.5%、S≤0.04%、C≤0.02%，其余為鐵，鐵水重量波動±5％。

本發明的有益效果：采用控制鐵水Si/C值、爐前包內沖錳鐵調整[Mn-Si]值、爐前包內沖廢鋼增加過冷度以提高孕育效果，采用由50%硅鐵+50%硅鋇合金組成的混合孕育劑進行出鐵槽沖入法孕育，在碳當量為3.9～4.1%及無合金化的條件下，可以穩定制備出高強度HT250鑄鐵材料，材料性能指標達到：抗拉強度σb:260～275Mpa、硬度HB:185～220、珠光體含量大于85%。

具體實施方式

一種高強度灰鑄鐵材料制備方法，包括以下步驟：

1、配料：以重量百分比計，原鐵水成分：C：3.2～3.4％、Si：1.8～2.1％、Mn：0.5～0.7％、硫S：0.09～0.12%、磷P：0.10～0.17%，其余為鐵；

2、爐前沖廢鋼與錳鐵：出鐵溫度1450～1460℃，在400-500℃溫度的鐵水包內放入3～5%（鐵水包容量）的廢鋼，廢鋼采用一般碳素鋼，厚度2～4mm，塊度尺寸為鐵水包直徑的1/5～1/4。出鐵時，在出鐵槽隨流沖入錳鐵（為商品材料），沖入量為0.50～0.6%，錳鐵粒度為2～4mm。[Mn-Si]值控制在-1.25～-1.35。

其中：錳鐵為中碳錳鐵FeMn78C2.0，成分為：75.0-～82.0%Mn、2%C、1.5%Si、0.25P、0.03%S，其余為鐵。

3、孕育處理：處理溫度1430～1440℃時，出鐵時在出鐵槽隨流沖入錳鐵后，隨即沖入由75硅鐵與硅鋇合金混合組成的孕育劑。孕育劑加入量0.5～0.6%，孕育劑粒度3～7mm?；旌显杏齽┙M成為50%硅鐵+50%硅鋇合金。硅鋇合金商品成分為：Ba4-6％，Ca1-2％，Si65-70％，Al1-2％，其余為鐵，硅鐵合金商品成分為：Si72-80%、Cr≤0.5%、P≤0.5%、S≤0.04%、C≤0.02%，其余為鐵，鐵水重量波動±5％。