[發(fā)明專利]一種高碳低硅無鈦蠕墨鑄鐵材料的鑄造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110336434.9 | 申請日： | 2021-03-29 |
| 公開（公告）號： | CN113106184B | 公開（公告）日： | 2022-09-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄧小洲;萬品軍;郝博魁;肖鳳贊;饒偉;鄭衛(wèi)星;秦開;楊剛 | 申請（專利權(quán)）人： | 宜昌船舶柴油機有限公司 |
| 主分類號： | C21C1/08 | 分類號： | C21C1/08;B22D1/00;C22C33/08;C22C37/10 |
| 代理公司： | 宜昌市慧宜專利商標(biāo)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42226 | 代理人： | 彭婭 |
| 地址： | 443000 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高碳低硅無鈦蠕墨 鑄鐵 材料 鑄造 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種高碳低硅無鈦蠕墨鑄鐵材料的鑄造方法，通過調(diào)整化學(xué)成分，同時通過加入Sn、Ni、Cr、Mo、Cu等合金細(xì)化組織與提高珠光體含量，改善硬質(zhì)相形態(tài)及分布，以達到抗拉強度Rm≥350MPa、布氏硬度要求≥200HB，延伸率A%≥0.4；硬質(zhì)相含量1?4%，鐵素體含量≤3%，球化率＜20%，金相組織中硬質(zhì)相及石墨的形態(tài)及分布均勻。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種船用低速柴油機氣缸套用的高碳低硅無鈦蠕墨鑄鐵材料的鑄造工藝。
背景技術(shù)
蠕墨鑄鐵材料是近年新興的船用低速大缸徑氣缸套材料的一種，按目前蠕墨鑄鐵中加Ti的生產(chǎn)方式生產(chǎn)的蠕墨鑄鐵材料尚無法在30-240mm壁厚條件下達到相應(yīng)機械性能及延伸率，同時使蠕化率、鐵素體、硬質(zhì)相控制在較低含量水平。
同時，船用低速柴油機氣缸套在運行過程中要求一定的密封及耐磨要求，如果金相組織過多的硬質(zhì)相容易造成基體剝落形成抗磨粒造成異常磨損甚至拉缸，因此過高強度、高延伸率、硬質(zhì)相過高的蠕墨鑄鐵不能滿足船用低速柴油機氣缸套的使用工況要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高碳低硅無鈦蠕墨鑄鐵材料的鑄造方法，在厚壁條件下，能夠達到相應(yīng)的機械性能及延伸率，可用于船用低速柴油機氣缸套。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種低合金化蠕墨鑄鐵材料的鑄造方法，包括以下步驟：
S1、采用生鐵和廢鋼為原料，升溫熔化，鐵水溫度達到1430±5℃時，調(diào)整其化學(xué)成分為：C:3.7～4.1；Si:1.3～1.7；Mn:0.45～0.8；P≤0.15；S≤0.02；Cu:1.6～2.0；Ni:0.2～0.3；Cr:0.1～0.3；Mo:0.2～0.3；V≤0.05；其余為鐵，然后鐵水繼續(xù)升溫凈化，隨后降溫至1450～1470℃出爐；
S2、出爐前在澆包靠爐體出口一側(cè)安裝蠕化反應(yīng)盒，盒內(nèi)放置蠕化劑、Re30SiFe和BaSi材料，然后將材料搗實后加入Sn，再在材料上方覆蓋鋼板；另外在澆口盆內(nèi)加入BiSi孕育劑，平鋪均勻；
S3、S1所得鐵水進行出爐至澆包，鐵水出至30～40％時往澆包內(nèi)加入BaSi孕育劑，出爐結(jié)束蠕化孕育反應(yīng)結(jié)束后進行扒渣操作，后轉(zhuǎn)移至澆口盆內(nèi)，最后進行澆注，得高碳低硅無鈦蠕墨鑄鐵材料。
進一步地，所述的生鐵與廢鋼的用量為50±5％：50±5％，合計100％。
進一步地，所述生鐵為高純生鐵；廢鋼為普通碳素鋼邊角料，根據(jù)S1中的化學(xué)成分要求調(diào)整增碳劑、碳化硅、Cu、Ni、Cr鐵、Mo鐵材料的加入量。
進一步地，S1中升溫凈化時，升溫至1510±5℃保溫3～7分鐘。
進一步地，S2中蠕化劑加入量為鐵水質(zhì)量的0.3％，Re30SiFe加入量為鐵水質(zhì)量的0.1％，和BaSi加入量為鐵水質(zhì)量的0.25％，Sn加入量為鐵水質(zhì)量的0.05％，BiSi孕育劑加入量為鐵水質(zhì)量的0.2％。
進一步地，S2中鋼板厚度為5mm。
進一步地，S3中BaSi孕育劑的加入量為鐵水質(zhì)量的0.25％。
進一步地，S3中蠕化孕育處理后的鐵水在20分鐘內(nèi)進行澆注。
進一步地，S3中扒渣過程根據(jù)鐵液表面浮渣情況加入除渣劑，表面無明顯塊狀浮渣后準(zhǔn)備澆注；確認(rèn)堵頭密封無異常后進行澆注，按澆注重量澆入鐵水，靜置5-10S后，將表面爐渣挑出后挑堵澆注，直至澆注結(jié)束。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明通過控制Re與Mg的比例在1.5-3.5之間以促進石墨蠕化，同時通過加入Sn、Ni、Cr、Mo、Cu等合金細(xì)化組織與提高珠光體含量，改善硬質(zhì)相形態(tài)及分布；
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