[發明專利]一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝

在審

• 申請號: 202110789702.2
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113667885A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王美喜;占進;余帆;季虎;王強;張守全
• 申請（專利權）人: 江蘇吉鑫風能科技股份有限公司
• 主分類號: C22C33/10
• 分類號: C22C33/10;C21C1/10;C22C37/04;C22C37/10;B22D1/00;C21C7/00
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙) 32380
• 代理人: 孫燕波

本發明公開了一種提升?40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，具體涉及鑄鐵技術領域，將脫硫和調整后的鐵水從脫硫包倒入保溫電爐中，在保溫電爐上方設置隨流漏斗，隨流漏斗中儲備有改性石墨粉末，鐵水倒入保溫電爐的過程中，隨流漏斗中的改性石墨粉末和鐵水一起流入保溫電爐中，鐵水和改性石墨粉末添加完全后將保溫電爐中鐵水溫度升溫。本發明通過將鑄件附鑄試塊中的石墨顆數密度由60?90個/mm2提高至140?160個/mm2，同時能將鑄件性能穩定在：抗拉強度≥370MPa,屈服強度≥225MPa,延伸率≥22.5％,?40℃低溫沖擊≥12J，超出人們要求的鑄件力學性能要求，而且該生產工藝不進行任何熱處理工藝,生產工藝簡單有效,生產的產品完全符合客戶的需要。

技術領域

本發明涉及鑄鐵技術領域，具體為一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝。

背景技術

隨著化石能源的不斷消耗并導致環境惡化，世界各國都認識到了發展可再生能源的重要性，風能是一種可再生無污染的清潔能源，受到各國的重視，風能的大力開發是解決生產以及生活能源的可靠途徑，因此世界風電產業得到迅速發展，近幾年更是以較高的增速位居各類新能源之首。

由于風力發電機組多建于海邊和沙漠等多風地帶，這些地方氣候條件十分惡劣，機組通常要在-20℃甚至-40℃的環境下服役，這就要求鑄件在低溫條件下仍能保持一定性能，特別是低溫沖擊韌性。和普通球鐵件的生產相比，這種耐低溫沖擊球鐵對生鐵、廢鋼、球化劑及孕育劑等原輔材料，球鐵的化學成分和過程控制及熱處理等方面都提出了全新的要求。

隨著風電行業的快速發展,人們對球墨鑄鐵低溫沖擊鑄件性能指標要求越來越高，QT400-18AL(-20℃)球墨鑄鐵材料已被各國列入國家標準。QT400-18AL(-40℃)低溫球墨鑄鐵材料在近幾年內也越來越多被引用到產品要求內。QT400-18AL(-40℃)低溫球墨鑄鐵的力學性能既要滿足QT400-18AL(-20℃)球墨鑄鐵的拉伸性能，又要滿足QT350-22AL(-40℃)的低溫沖擊性能，力學性能要求高，化學成分控制范圍窄，尤其是終Si量的控制，因此針對該類鑄件的生產難度極大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種提升-40℃低溫風球墨鑄鐵沖擊性能的熔煉生產工藝，包括以下步驟：

步驟一：按照重量百分比稱取40-60％的生鐵、10-20％的回爐料和10-30％的廢鋼置于中頻感應電爐中加熱至1500-1550℃進行熔化，完全熔化后取樣進行光譜分析和熱分析；

步驟二：根據步驟一中光譜分析和熱分析的結果對鐵水進行脫硫和碳、硅含量的調整，調整后鐵水成分為：C：3.65-3.75wt％、Si：0.9-1.0wt％、Mn≤0.15wt％、P≤0.035wt％、S≤0.012wt％，其余為鐵和不可避免的雜質；

步驟三：將脫硫和調整后的鐵水從脫硫包倒入保溫電爐中，在保溫電爐上方設置隨流漏斗，隨流漏斗中儲備有改性石墨粉末，鐵水倒入保溫電爐的過程中，隨流漏斗中的改性石墨粉末和鐵水一起流入保溫電爐中，鐵水和改性石墨粉末添加完全后將保溫電爐中鐵水溫度升溫至1440-1460℃；

步驟四：預先在澆包底部放置球化劑、覆蓋劑及合金Sb，將步驟三中保溫電爐內的鐵水倒入澆包中，在倒入三分之二的鐵水時加入孕育劑，使得鐵水發生球化和一次孕育反應；

步驟五：鐵水球化、孕育后在鐵水表面撒鐵水扒渣劑進行扒渣處理，扒渣處理完成后將澆包中鐵水澆入鑄型；

步驟六：澆注結束后，在砂型中緩慢冷卻至400℃以下，從鑄型中清出得到在-40℃耐沖擊的風球墨鑄鐵。