[發(fā)明專利]一種強韌鑄鐵用的孕育劑的制備方法

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• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113106186A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 秦偉偉;顧慎利
• 申請（專利權）人: 江蘇亞峰合金材料有限公司
• 主分類號: C21C1/08
• 分類號: C21C1/08;C22C33/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 滕敏

本發(fā)明公開了一種強韌鑄鐵用的孕育劑的制備方法，屬于鑄造領域，按照質(zhì)量份計，所述的孕育劑的由以下組份制備：硅鐵70~90份，氧化鋯12~18份、二氧化硅4~6份、稀土鎂合金5~10份、鋁鈣合金1~2份；本發(fā)明中通過稀土鎂合金、鋁鈣合金的共混合金，該合金與硅鐵形成的共混物時，在鐵液體中，能夠與氮、氫反應，形成高熔點的化合物，成為石墨結晶的核心，此外由于其中與硅元素的結合，可以形成富硅區(qū)域，有利于石墨的析出，鑄件的韌性更強。

技術領域

本發(fā)明屬于鑄造領域，具體是是一種強韌鑄鐵用的孕育劑的制備方法。

背景技術

在鑄造領域中，鑄件的硬度表現(xiàn)為鋼鐵的耐磨性能，硬度較高的鑄鐵其耐磨性能較高，高耐磨性能的鑄鐵經(jīng)常使用工業(yè)領域，高耐磨性能更佳的鑄鐵還會用于球磨機的球磨或者襯板等磨件。目前多數(shù)的鑄鐵中的含碳量在2%~3%之間，但部分的碳化物容易導致鑄件的韌性偏低，在制備的鑄件尺寸較大或者鑄件的形狀較為復雜時，會出現(xiàn)諸多裂紋，因而鑄件只能成為廢品，浪費鋼鐵資源，這類型的鑄件的基體組織也會發(fā)生變化，在使用的過程中會發(fā)生其他的事故。

孕育劑的能夠細化晶粒從而改變白口傾向，通過孕育劑對鑄鐵的孕育處理，經(jīng)過變質(zhì)處理后能夠提高鑄鐵的韌性，但是目前的鑄鐵孕育劑的發(fā)展已經(jīng)進入到瓶頸，能夠進一步提高鑄鐵韌性、使得鑄鐵晶體細化的孕育劑成為研究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的問題，公開了一種強韌鑄鐵用的孕育劑的制備方法，本發(fā)明中通過鎂鋁鈣鐵的中間合金以及鋯的硅酸鹽混合，能夠細化晶粒，提高鑄鐵的強度。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種強韌鑄鐵用的孕育劑的制備方法，其特征在于，按照質(zhì)量份計，所述的孕育劑的由以下組份制備：硅鐵70~90份，氧化鋯12~18份、二氧化硅4~6份、稀土鎂合金5~10份、鋁鈣合金1~2份，所述的孕育劑的制備方法具體如下：

步驟一、將氧化鋯12~18份、二氧化硅4~6份置于堿性條件下共混3~5小時，之后進行高溫下反應，再進行燒結，形成鋯的硅酸鹽；

步驟二、在鋯的硅酸鹽中添加硅鐵35~45份，將其置于高溫電爐中進行共融，設置高溫電爐的溫度為1350~1450℃，至硅鐵融化，攪拌1~2小時，保溫1~2小時，在使用冷水急速冷卻，破碎成細小塊狀，為10~20mm的塊狀備用；

步驟三、再取硅鐵35~45份置于高溫電爐中，設置高溫電爐的溫度為1350~1450℃，至硅鐵融化，將熔融的硅鐵以及稀土鎂合金5~10份、鋁鈣合金1~2份置于鐵水包內(nèi)，混合，直至稀土鎂合金、鋁鈣合金熔化完全，在步驟三中形成鎂鋁鈣鐵的中間合金；將熔融狀的鎂鋁鈣鐵的中間合金靜置冷卻，之后破碎成塊狀的中間合金，為20~30mm的塊狀備用；

步驟四，將步驟三中間合金碎塊以及步驟二的鋯的硅酸鹽塊狀混合均勻，同時置于擠壓模具中，擠壓成模具的形狀，即為錠狀的孕育劑；

步驟五，將錠狀的孕育劑擠壓成材，斷成條狀備用，即得強韌鑄鐵用的孕育劑。

進一步，所述的氧化鋯12~18份、二氧化硅4~6份

進一步，所述的步驟二以及步驟三所取的硅鐵的質(zhì)量份相同。

進一步，所述的擠壓模具為一組上口大，底部小的皿式容器；一組皿式容器相對設置。

所述的步驟二中破碎成10~20mm的細小塊狀；所述的步驟三中破碎成20~30mm的細小塊狀。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術的有益效果在于：

本發(fā)明中的組分中采用氧化鋯、二氧化硅，其中的氧化鋯與二氧化硅元素經(jīng)過燒結后在鐵液體中便有含鋯成分，含鋯以及硅鐵的組合物能夠促成石墨的析出，減輕鑄鐵件的白口傾向，以及脫氧的作用；

稀土鎂合金、鋁鈣合金的共混合金，該合金與硅鐵形成的共混物時，在鐵液體中，能夠與氮、氫反應，形成高熔點的化合物，成為石墨結晶的核心，此外由于其中與硅元素的結合，可以形成富硅區(qū)域，有利于石墨的析出，鑄件的韌性更強；