[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵及球墨鑄鐵管件鑄造工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810021709.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN108220752A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫述全;孫雄;高峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蕪湖市金貿(mào)流體科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C37/04
• 分類號(hào): C22C37/04;C22C37/10;C22C33/08;C21D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵，其特征在于，所述的高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵由以下重量份數(shù)的原料構(gòu)成：回爐鐵10%—25%、原生鐵10%—25%、鐵鎳合金0.1—1%、錳鐵合金0.5%—3.5%、鎢鉬合金1%—7.5%、增碳劑1%—3.5%、改性劑1.1%—3.6%、球化劑1%—3%、孕育劑1%—3%、稀土0.5%—2%，余量為廢鋼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵，其特征在于，所述的增碳劑為含碳百分重量為85%以上焦碳沫，焦碳沫顆粒直徑≤400nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵，其特征在于，所述的改性劑為SiC單質(zhì)微粉顆粒，SiC單質(zhì)微粉顆粒直徑≤400nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵，其特征在于，所述的稀土為包含Ce、H、Dy、Sm、Gd和Lu等元素的鑭系元素。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵，其特征在于，所述的高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵化學(xué)元素含量為C：3.5-3.7%、Si：2.8-5.3%、Ni：0.2—0.3%、W：0.5—2.5%、Mn：0.1—1.5%、Mo ：1.3—4.6%、Zr：0.11—0.2%、Ce：0.05—0.1%、Hf：0.1—0.25%、Dy：0.03—0.08%、Sm：0.01—0.05%、Gd：0.01—0.05%、Lu：0.03—0.06%、S：<0.02%； P：0.15-0.4%；余量為Fe。

6.一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵的鑄造方法，其特征在于：所述的高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵的鑄造方法包括以下步驟：

第一步，原料熔煉，首先將回爐鐵、球墨鑄鐵切、屑錳鐵合金、硅鐵合金和廢鋼一同添加到熔煉爐內(nèi)，并沿著熔煉爐自下而上安裝按照原料直徑從小到大進(jìn)行擺放，然后由氬氣將熔煉爐內(nèi)的空氣排出并使熔煉爐內(nèi)的氣壓恒定在1.1—3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，然后在5—10分鐘內(nèi)將熔煉爐加熱至1400℃—1600℃，直至熔爐內(nèi)原料均呈熔融態(tài)并攪拌均勻后，從熔爐內(nèi)卻金屬液樣本進(jìn)行成份分析，并根據(jù)成份分析結(jié)果對(duì)熔爐內(nèi)金屬液成份含量進(jìn)行調(diào)整，直至金屬液化學(xué)成份達(dá)到要求后進(jìn)行靜置保溫，且保溫時(shí)間為10—30分鐘；

第二步，變質(zhì)調(diào)制，完成第一步作業(yè)后，對(duì)熔爐內(nèi)熔融態(tài)金屬液進(jìn)行單向語速攪拌，攪拌速度為10—50分鐘/轉(zhuǎn)，并在轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后通過增碳劑和改性劑分別吹送到熔爐內(nèi)，并使增碳劑和改性劑與熔爐內(nèi)的熔融態(tài)金屬液充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓蟊仂o置5—20分鐘；

第三步，澆包預(yù)處理，將球化劑鋪設(shè)在澆包側(cè)壁上并舂緊，然后在球化劑外表面鋪設(shè)孕育劑，然后在孕育劑外表面鋪設(shè)占澆包金屬液總量10%—30%的除渣劑，最后在5—15分鐘，勻速將澆包預(yù)熱到800℃—1000℃；

第四步，調(diào)質(zhì)澆鑄，完成第三步后，首先將稀土原料在1—3分鐘時(shí)間內(nèi)添加到熔融態(tài)金屬液中攪拌均勻，然后熔融態(tài)的金屬液中加入占金屬液總量3%—10%的除氮?jiǎng)┻M(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，并在調(diào)質(zhì)處理后將熔融態(tài)的金屬液的60%—75%勻速倒入澆包內(nèi)，并同時(shí)對(duì)澆包在1400℃—1600℃恒溫環(huán)境下保溫1—10分鐘，然后將剩余的熔融態(tài)金屬液倒入到澆包內(nèi)并繼續(xù)在在1400℃—1600℃恒溫環(huán)境下保溫1—10分鐘，然后將澆包內(nèi)的熔融態(tài)金屬澆鑄到成型模具中；

第五步，改性熱處理，在金屬液澆鑄到成型模具內(nèi)并冷卻至800℃—850℃時(shí)，通過加熱設(shè)備在30—120分鐘內(nèi)將成型模具及成型模具內(nèi)的金屬加熱至900℃—980℃并保溫1—10小時(shí)，然后以20℃—50℃/小時(shí)速度勻速降溫至180℃—300℃，然后再次通過加熱設(shè)備在30—120分鐘內(nèi)將成型模具及成型模具內(nèi)的金屬加熱至600℃—800℃并保溫1—10小時(shí)，然后自然冷卻至常溫即可拆模得到成品鑄件毛坯。

7.根據(jù)權(quán)利要求6述的一種高強(qiáng)度耐高溫球墨鑄鐵的鑄造方法，其特征在于，所述的第一步中，在將鐵合金加入到熔爐內(nèi)后，由惰性氣體將熔爐內(nèi)空氣排出，并使得熔爐內(nèi)部環(huán)境自第一步至第三步結(jié)束均處于惰性氣體保護(hù)中。