[發明專利]一種高效蠕墨鑄鐵用蠕化劑、其制備及生產方法

有效

• 申請號: 201911256387.6
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN110964968B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 李建平;楊通;楊忠;陶棟;李遠;郭永春;梁民憲;段洪波
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C28/00;C22C1/03;C22C33/08;C21C1/08
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 韓翎

本發明屬于鑄鐵生產技術領域，具體涉及一種高效蠕墨鑄鐵用蠕化劑、其制備及生產方法。本發明解決了現有蠕化劑稀土RE用量較多，蠕鐵生產過程中蠕化率不穩定，且鐵水易出現較大過冷等問題。本發明提供的蠕化劑配方為：Mg含量為8.0?15.0wt.%，Ca含量為2.0?5.0wt.%，Nb含量為1.0?2.0wt.%，RE含量為0.5?2.5wt.%，Si的含量為40?50wt.%，其余為Fe和少量雜質。通過本發明在蠕鐵生產中的應用，可明顯改善蠕蟲狀石墨的形貌，且有效控制碳化物的生成，同時本發明既減少傳統蠕化劑中RE的含量，又可以獲得穩定的蠕蟲狀石墨，因此可廣泛應用于蠕鐵件的生產，確保蠕墨鑄鐵的高效穩定生產。

技術領域

本發明應用于蠕墨鑄鐵材料的生產領域，具體涉及到一種高效蠕墨鑄鐵的配比方法及其生產技術工藝。

背景技術

蠕墨鑄鐵的石墨形貌為蠕蟲狀，介于球狀和片狀之間。蠕墨鑄鐵的綜合性能優良，介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的抗拉強度和疲勞強度比灰鑄鐵成倍提高，導熱率又遠高于球墨鑄鐵，因而是先進柴油機和重載汽車關鍵部件的適用材料。為了獲得蠕墨鑄鐵，在生產過程中需要添加蠕化劑。蠕墨鑄鐵生產工藝窗口較窄，蠕化效果難以控制。如何開發一種高效蠕化劑，提高蠕墨鑄鐵生產的可控性，是一個亟需解決的難題。

中國發明公開專利106292366A公開了一種制備蠕墨鑄鐵的蠕化劑及其制備方法，該發明采用稀土14-20份、硅36-40份、鎂4-10份、鐵余量和少量雜質的蠕化劑配比。中國發明專利CN 102808060A公開了一種蠕化劑及其制備方法，該方法采用鑭：9-12份，鈰：7-10份，鎂：4-6份，鈣：2-5份，硅：36-44份，鐵：22-42份的蠕化劑配比。中國發明專利CN104178683A公開了一種高效的REMgVCaSiFe合金蠕化劑及其生產工藝，該發明合金元素含量范圍：RE:10.0-12.6wt.%，Mg:4.0-6.0wt.%，V:19.0-22.3%，Ca≥10%，Si≤48.0%，余量為Fe。中國發明專利CN 104121129A公開了一種粉末冶金型蠕化劑及其制備方法，該發明合金元素范圍含量：Si:21.5-28.5%，RE:12.5-17.5%，Mg:2.3-3.3%，Ca:4.3-5.3%，Zn：1.5-2.5%，余量為Fe。

上述發明專利存在的問題是：1、RE的含量均高于10%，最高加入量為29%，RE元素含量增加，鐵液過冷傾向增加，容易產生碳化物；2、RE的大量使用，會造成資源的浪費；3、不能實現高品質蠕墨鑄鐵的穩定化生產，可控性差。

發明內容

本發明要提供一種蠕墨鑄鐵用高效蠕化劑，以解決現有蠕化劑不能實現高品質蠕墨鑄鐵的穩定化生產，可控性差的問題，同時解決在制備蠕墨鑄鐵生產過程中蠕化率難以控制，生產過程中易出現碳化物同時浪費資源的問題。

為達到本發明的目的，本發明提供的技術方案是：

一種蠕墨鑄鐵用高效蠕化劑，采用Mg-Ca-Nb-RE-Si系的合金，其中各組分的質量百分比為：

Mg 8.0-15.0

Ca 2.0-5.0

Nb 1.0-2.0

RE 0.5-2.5

Si 40-50

余量為Fe和少量雜質。

上述蠕墨鑄鐵用高效蠕化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）準確稱取鈮鐵、稀土、石灰石、硅鐵和純鎂；

（2）按照鈮鐵、稀土、石灰石、硅鐵、純鎂的投料順序加入真空感應爐內熔煉，待原料完全熔化后保溫30-60min，保溫溫度為1200-1280℃，澆入模具；

（3）采用鄂氏破碎機和齒輪破碎機組合的破碎工藝；采用振動篩分機進行篩分，得到不同粒度的蠕化劑。