[發明專利]一種新型高性能含難熔金屬鑄鐵配方及熔煉技術的研制

在審

• 申請號: 201810070870.4
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108385015A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 張東博;李雙雙;張海燕;左玲立;張洋;祁曄思
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;隆基集團股份有限公司;機械科學研究總院先進制造技術研究中心
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C33/08;C21C1/08
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1.一種新型針對鑄鐵力學性能提高研制的含Ta高性能鑄鐵，其特征在于：所述的新型含Ta高性能鑄鐵采用Fe-C-Si-Ta系鑄鐵。

2.根據權利要求1所述的Fe-C-Si-Ta系鑄鐵，其特征在于：C的含量為3.4-3.6wt.%，Si的含量為1.9-2.2wt.%，Ni的含量為0.3-0.5wt.%，Cu的含量為0.15-0.5wt.%，Mn的含量為0.6-0.9wt.%，Sn的含量為0.07-0.1wt.%，Cr的含量為0.1-0.3wt.%，Ta的含量為0.02-0.06wt.%，其余為鐵。

3.根據權利要求1所述的Fe-C-Si-Ta系鑄鐵，其特征在于：根據熔融鐵液中的元素含量要求，Ta的加入量控制在0.01-0.2wt.%，熔煉過程中加入不同的合金元素能夠得到不同的使用性能的灰鑄鐵，但是鑄鐵基本性能保持穩定不變;灰鑄鐵的熔煉可以采用感應電爐熔煉和沖天爐熔煉技術。

4.采用沖天爐熔煉時，在熔煉過程中爐身底部裝滿焦炭，焦炭上交替擺放鐵料、焦炭及溶劑，將稱量好的硅鐵、廢鋼、合金塊等原材料分先后順序依次置于爐內，Ta塊加入量控制在0.01wt.%-0.1wt.%左右;在鼓風作用下，底部焦炭劇烈燃燒產生高溫并向上攀升從而達到熔化鐵料的目的;感應電爐是利用電流感應產生熱量來加熱和熔化鐵料的熔爐，又分為有芯式和無芯式兩種，采用無芯式感應電爐熔煉時，鐵料置于坩堝內并在交變磁場的作用下產生感應電流而產生熱量，從而使鐵料熔化至液化；而有芯式感應電爐只能過熱已經熔化過的鐵液；

感應電爐適于熔煉高質量灰鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵等，與沖天爐熔煉相比其在熔煉過程中不會出現增碳和增硫現象得到的鐵液較純凈；熔煉中根據需要，采用生鐵作為石墨含量的調節材料，同時為了減少有害元素（S、P）的含量，也加入部分廢鋼等材料。

5.一種新型含難熔金屬Ta的高性能鑄鐵鑄造技術，具體步驟如下：采用中頻感應電爐，500kg-800kg澆包處理并澆注，鐵水出爐溫度初定為1530-1540℃，澆注溫度保證在1410℃以上;為了準確控制合金元素的加入量，采用電子天平精準控制出鐵量，并且計劃出鐵量和實際出鐵量的誤差控制在大約1%以內。

6.采用此種配方的鑄鐵的鑄造可以采用無芯型中頻感應電爐進行熔煉;將稱量好的硅鐵、廢鋼、合金塊等原材料分先后順序依次置于感應爐坩堝內，Ta塊加入量控制在0.01wt.%-0.1wt.%左右，使其在交變電流產生的熱量作用下熔化至液化;熔煉好的鐵液盡快澆注到模具中，從而得到最終的鑄鐵塊。