[發(fā)明專利]一種改善厚大斷面灰鑄鐵石墨等級的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410512427.X | 申請日： | 2014-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN104263888A | 公開（公告）日： | 2015-01-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孫升;張守全;蘇少靜;周文軍;王洪濤;楊萬虎;陶濤;周杰 | 申請（專利權(quán)）人： | 寧夏共享裝備有限公司 |
| 主分類號： | C21D5/02 | 分類號： | C21D5/02 |
| 代理公司： | 寧夏專利服務(wù)中心 64100 | 代理人： | 古玲玉 |
| 地址： | 750021 寧夏回*** | 國省代碼： | 寧夏;64 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 改善 斷面 灰鑄鐵 石墨 等級 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種改善灰鑄鐵石墨等級的方法，尤其是涉及一種改善厚大斷面灰鑄鐵石墨等級的方法。
背景技術(shù)
國標(biāo)對鑄鐵石墨等級有以下之分:A型細(xì)片狀,B型菊花狀,C型粗大片狀,D型點狀,E有方向性點狀,F蜘蛛狀或星球狀.標(biāo)準(zhǔn)中,石墨最長(100倍下,大于等于100mm稱石長100).石墨最短的(100倍下,小于1.5mm,稱石長1.5)為8級.石墨長度的評級對于鑄件具有重要的實際意義.因為石墨在鑄件中相當(dāng)于裂紋缺陷。裂紋越長。破斷應(yīng)力就越小。說明鑄件的性能越差。
灰鑄鐵的力學(xué)性能與基體的組織和石墨的形態(tài)有關(guān)。灰鑄鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴(yán)重，在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼，是常用鑄鐵件中力學(xué)性能最差的鑄鐵。灰鑄鐵中含有強度和硬度都很低的石墨。石墨破壞了材料的連續(xù)性和整體性，使其斷裂和變形的狀態(tài)不同于鋼，并導(dǎo)致力學(xué)性能出現(xiàn)一些特有的變化規(guī)律。石墨的形態(tài)、數(shù)量和分布狀態(tài)，基體組成相的類型、化學(xué)成分、分布狀態(tài)以及鑄件成形工藝和處理過程都對灰鑄鐵力學(xué)性能有一定影響。
隨著灰鑄鐵壁厚的增加，冷卻時間變長，石墨就有充足的時間變長、變粗，從而影響灰鑄鐵的性能。通過增加大斷面灰鑄鐵件的冷卻速度，縮短其冷卻的時間可以使石墨沒有充足的時間長長，但是如果冷卻速度過快，則會造成D型石墨的生成，所以控制一個較為合適的冷卻速度就顯得尤為重要。
2009年發(fā)表于《特種鑄造及有色合金》第29卷第3期的《鉻礦砂應(yīng)用于精密鑄造抗粘砂工藝研究》一文提出鉻礦砂的以下優(yōu)點：首先，由于鉻礦砂具有較好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性，在高溫下不與Fe2O3反應(yīng)，在1700℃時無相變；同時，鉻礦砂在高溫下不易被鋼水潤濕，鋼水不易滲入砂粒間隙，因此不容易形成機械粘砂缺陷；其次鉻礦砂的導(dǎo)熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)等均高，故冷卻速度快，使鑄件表層的金屬快速冷卻凝固，此時在金屬和塑殼表面，當(dāng)高溫澆注時所形成的少量鐵橄欖石等低熔點生產(chǎn)物，也隨著金屬液的快速冷卻而迅速凝固，故在清砂時很容易從鑄件表面脫落，解決了粘砂問題；除此之外，由于鉻礦砂可以使鑄鋼件表層金屬得以快速冷卻，強化了鑄件整體的順序凝固過程，因此可以提高鑄件厚大部位的補縮效果，降低縮孔縮松缺陷。
申請?zhí)枮?01110330989.9，公開日為：2012.05.23，公開號為：CN102463326A，發(fā)明名稱為“船用柴油機排氣閥閥殼鑄件的鑄造模及所述閥殼的鑄造工藝”的發(fā)明專利中提到，生產(chǎn)船用柴油機排氣閥閥殼鑄件時，在鑄件的厚壁部位使用了鉻礦砂層，目的是使鑄件壁厚部分與壁薄部分均勻冷卻，避免縮松縮孔缺陷的產(chǎn)生。
上述現(xiàn)有技術(shù)鉻礦砂在鑄造生產(chǎn)中只是用于克服縮松缺陷，而本沒有利用鉻礦砂較高的導(dǎo)熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)，改善厚大斷面灰鑄鐵石墨等級的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種利用鉻礦砂較高的導(dǎo)熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)，加快鑄件冷卻，達(dá)到改善、提高灰鑄鐵石墨形態(tài)/等級的目的，從而提升鑄件的力學(xué)性能的一種改善厚大斷面灰鑄鐵石墨等級的方法。
本發(fā)明通過如下方式實現(xiàn)：
一種改善厚大斷面灰鑄鐵石墨等級的方法，其特征在于：它包括如下步驟：
a.選擇斷面鑄件的尺寸為150mm*150mm*450mm厚大斷面鑄件；
b.冷卻方式的選擇：分別選擇自然冷卻、鉻礦砂冷卻和直冷冷鐵冷卻三種冷卻方式；
c.材料配比：65％廢鋼+25％回爐鐵+10％生鐵；
d.成分選擇：碳3.05-3.15％，硅2.0-2.1％；
e.變質(zhì)處理：變質(zhì)處理采用含量在90％以上的、粒度為1-6mm的碳化硅做預(yù)處理劑，出鐵前加入到爐；出鐵時采用含量為75％、粒度為3-7mm的硅鐵粒做孕育劑；澆注時在水口采用增加鐵水一倍核心的、粒度為0.4-1mm的含鉍的瞬時孕育劑；
f.鑄件檢測方法：環(huán)鉆取樣；
g.試驗結(jié)果分析；
h.金相照片；上述含量為均為重量百分含量；
所述出鐵時加入孕育劑加入要均勻，加入的時間要超過出鐵時間的70％以上；澆注時加入瞬時孕育劑時加入要均勻，加入的時間要超過澆注時間的70％以上；
所述金相照片為X100倍。
本發(fā)明有如下效果：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于寧夏共享裝備有限公司，未經(jīng)寧夏共享裝備有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201410512427.X/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
