[發(fā)明專利]一種球墨鑄鐵生產(chǎn)方法及其制備的球墨鑄鐵

有效

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• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107686933B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌建德;方毅;樊智勇;錢林賢
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江杭機鑄造有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/10;C22C33/10;C21C1/10
• 代理公司: 杭州華鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

本發(fā)明公開了一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法及其制備的球墨鑄鐵，涉及冶金工業(yè)領(lǐng)域，本發(fā)明所公開的生產(chǎn)方法，分別在覆蓋球化劑時、球化反應(yīng)結(jié)束后第二次出鐵水前、出完全部鐵水并扒渣后以及澆注時四個時機加入孕育劑，使鐵水在整個澆注過程中始終處于有效的孕育狀態(tài)下，可以獲得合格的球狀石墨形態(tài)及數(shù)量，保證了所生產(chǎn)的球墨鑄鐵的質(zhì)量。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及冶金工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法及其制備的球墨鑄鐵。

【背景技術(shù)】

球墨鑄鐵是一種既保持了灰口鑄鐵的優(yōu)點又具有鋼的柔性和強度的材料，很好地解決了灰鐵和鋼所不能解決的問題，廣泛應(yīng)用于機械行業(yè)及其它行業(yè)。球墨鑄鐵的生產(chǎn)對工藝技術(shù)要求非常高，經(jīng)實驗證明，如果生產(chǎn)的球墨鑄鐵材質(zhì)中不能生成良好的、數(shù)量足夠多的球狀石墨，其性能還不如低牌號的灰口鑄鐵，無法使用于工業(yè)領(lǐng)域。所以，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵的首要關(guān)鍵就是獲得良好的和數(shù)量足夠多的球狀石墨。

現(xiàn)有技術(shù)中的球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝，除少量的孕育劑用于覆蓋球化劑外，其余的孕育劑在第一次出鐵水時隨鐵流一起沖入球鐵包。孕育劑有效時間為8分鐘～10分鐘，即孕育劑自加入鐵水起，8～10分鐘后開始孕育衰退。在實際生產(chǎn)中，一包鐵水需要澆注多箱鑄件，自開始出鐵到第一箱鑄件開始澆注需要6～8分鐘左右的時間，故在4分鐘不到的時間內(nèi)澆完余下的鑄件，在生產(chǎn)中是較難做到的。現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)工藝加入的孕育劑隨球化沸騰時燒損嚴(yán)重，并且在球化反應(yīng)時加速了孕育劑溶入鐵水的速度，因此縮短了孕育劑的有效孕育時間。因為過早的加入孕育劑，使得自孕育劑加入開始孕育到鐵水澆注之間的時間過長，所以現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)工藝很難確保每次鐵水球化處理都能得到合格的球狀石墨形態(tài)及數(shù)量。因此導(dǎo)致鑄件的廢品率居高不下，這也成了困擾每個球墨鑄鐵生產(chǎn)企業(yè)的難題。

球墨鑄鐵廣泛地應(yīng)用于機床類鑄件產(chǎn)品。而機床類鑄件產(chǎn)品由于其使用特點，要求材料具有良好的抗拉強度以及較高的材料硬度。在現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)高強度、高硬度球墨鑄鐵時，通常添加Cu、Mo、Ni、V、Ti、Cr等元素，來提高球墨鑄鐵的強度和硬度，這已成為眾多鑄造企業(yè)的首選方案，但是，這種方案在提高了球墨鑄鐵的抗拉強度和材料硬度的同時，也會導(dǎo)致球墨鑄鐵的機械加工性能變差，機械加工工時延長，在加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的磨刀、打刀現(xiàn)象。此外，諸如Mo、Ni、V等金屬的價格昂貴，導(dǎo)致鑄件的生產(chǎn)成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

為解決前述問題，本發(fā)明提供了一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法，確保球墨鑄鐵材質(zhì)中具有合格的球狀石墨形態(tài)及數(shù)量。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括如下步驟：

步驟一：在熔煉設(shè)備中加入原料并將原料熔煉成鐵水，所述原料包括質(zhì)量比為35的普通碳素廢鋼、30～45的球鐵回爐鐵、25的Q10新生鐵、0.5～1的硅鐵以及11的層焦；

步驟二：采用球鐵專用鐵水包，將球鐵專用鐵水包預(yù)熱到一定溫度，在球鐵專用鐵水包內(nèi)放置球化劑，然后在所述球化劑表面覆蓋孕育劑，將步驟一所述鐵水總量的2/3～3/4倒入所述球鐵專用鐵水包，并加入Sn，在1460℃-1490℃下進行反應(yīng)，所述孕育劑與步驟一所述鐵水的質(zhì)量比為0.1～0.2：100，所述Sn與步驟一所述鐵水的質(zhì)量比為0.04～0.05：100；

步驟三：到達反應(yīng)時間后，向所述球鐵專用鐵水包內(nèi)加入孕育劑，再將剩余的步驟一所述鐵水倒入所述球鐵專用鐵水包繼續(xù)進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為1360℃-1390℃，所述孕育劑與步驟一所述鐵水的質(zhì)量比為0.3～0.4：100；

步驟四：對步驟三所述鐵水進行扒渣處理，再加入孕育劑，所述孕育劑與步驟三所述鐵水的質(zhì)量比為0.4～0.5：100；

步驟五：將步驟四所得鐵水澆注到鑄型中，在澆注過程中使用隨流孕育裝置加入孕育劑，所述孕育劑與步驟四所述鐵水的質(zhì)量比為0.05～0.1：100。