[發明專利]一種超厚大低溫球墨鑄鐵及其制備方法

有效

• 申請號: 201710196473.7
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106893930B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 王美喜;王星;史學涌;陳玉芳;閆興義
• 申請（專利權）人: 江蘇吉鑫風能科技股份有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/04;C22C33/08;C21C1/10;B22D1/00
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 陸林輝

1.一種超厚大低溫球墨鑄鐵的制備方法，所述的超厚大低溫球墨鑄鐵的組成為：碳當量:4.2～4.4wt％，Si:1.9～2.1wt％，Mn:≤0.15wt％，P:≤0.025wt％，S:0.006～0.012wt％，Mg:0.030～0.045wt％，Sb:0.003～0.005wt％，V:0.02-0.03wt％，其余為Fe和制備過程中帶入的雜質，其特征在于，所述的超厚大低溫球墨鑄鐵的制備方法的材料包括：

熔煉材料，包括生鐵50～70wt％、回爐料20～30wt％和廢鋼10～20wt％；

球化劑，包括稀土硅鐵鎂合金球化劑和釔球化劑，稀土鎂合金球化劑的成分配方是：Mg:4～6wt％，Re:0.2～0.3wt％，Si:40～45wt％，其余為鐵；釔球化劑的成分配方是：Mg:4～6wt％，Re:0.4～0.6wt％，Si:40～45wt％，Y:0.5％～0.7％，其余為鐵；

預處理劑，成分配方是：Si:60～67wt％，Ba:7～14wt％，Ca:0.4～2.0wt％，Al:0.5～1.7wt％，其余為鐵；

特制包內孕育劑，成分配方是：Si:46～50wt％，Ca:0.4～0.6wt％，Ba:1.8～2.2wt％，Al：0.4～1.0wt％，其余為鐵；

硅鈣鋇孕育劑，成分配方是：Si:70～75wt％，Ca:1～2wt％，Ba:2～3wt％，其余為鐵；

含鉍隨流孕育劑，成分配方是：Si:68-75wt％，Ca:≤2.0wt％，Al:≤1.5wt％，Bi:0.5-2.5wt％，其余為鐵；

所述的超厚大低溫球墨鑄鐵的制備包括步驟：

A)熔煉

將熔煉材料熔化，控制鐵水出爐溫度為1420～1460℃；

B)球化處理

將重量比為7:3的稀土鎂合金球化劑和釔球化劑預埋入澆包之內并適度緊實，采用沖入法進行球化處理，在出鐵量三分之二時開始球化反應；稀土鎂合金球化劑和釔球化劑的加入總量為步驟A所得鐵水總量的0.9～1.1wt％；球化處理溫度為1420～1460℃；

C)孕育

孕育包括包內孕育、預處理、一次孕育和隨流孕育，包內孕育為沖入鐵水前在步驟B預埋的稀土鎂合金球化劑和釔球化劑上面覆蓋特制包內孕育劑，特制包內孕育劑的加入量為步驟A所得鐵水總量的0.2％～0.3wt％；預處理為在裝球化劑凹坑的對面加入步驟A所得鐵水總量0.2％～0.3wt％的預處理劑；一次孕育為在球化反應開始時加入步驟A所得鐵水總量的0.2％～0.3wt％的硅鈣鋇孕育劑；隨流孕育為在后續澆注時隨流加入步驟A所得鐵水總量0.15～0.20wt％的含鉍隨流孕育劑；

D)微量合金元素的加入

隨流孕育時，將微量合金元素Sb和V與含鉍隨流孕育劑混合均勻后在澆注時隨流加入鐵水；其中Sb的加入量為步驟A所得鐵水總量的0.003～0.005wt％；V的加入量為步驟A所得鐵水總量的0.02～0.03wt％；

E)澆注，將經過球化和一次孕育后的鐵水澆注到鑄型中，冷卻后得到鑄件。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生鐵為高純生鐵，其中C:≥4.0wt％，Mn:≤0.10wt％，P:≤0.025wt％，S:≤0.015wt％，反球化有害合金元素總和≤0.08wt％。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的廢鋼為薄片類碳素廢鋼，其中C:≤0.15wt％，Mn:≤0.40wt％，P:≤0.03wt％，S:≤0.03wt％。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟E澆注時，控制澆注溫度在1330～1350℃，控制鐵水進鐵速度≤0.5m/s，保證澆注速度平穩；冷卻時，確保鑄件在鑄型內緩慢冷卻，開箱溫度控制在≤300℃，開箱后空冷，得到超厚大低溫球墨鑄鐵。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟E中的鑄型在造型時，采用呋喃樹脂砂工藝鑄造，并保證充足的吃砂量和型砂強度；吃砂量控制在200～300mm，兼顧最小吃砂量的同時，保證良好的散熱條件；型砂的抗拉強度控制在2.4MPa以上，以便于充分利用石墨的自膨脹，減少縮松缺陷。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟E冷卻時，采取放置冷鐵、砂箱加強散熱。