[發明專利]高爐鐵水微量稀土鑄鐵大中型鋼錠模制造方法

無效

• 申請號: 85100772.4
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1004795B
• 公開（公告）日: 1989-07-19
• 發明（設計）人: 錢鶴鳴;李觀賢;盛達;曾大本;黃惠松
• 申請（專利權）人: 北京首都鋼鐵公司;清華大學
• 主分類號: B22D7/06
• 分類號: B22D7/06;C22C33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是高爐鐵水微量稀土鑄鐵大中型鋼錠模制造方法。高爐鐵水生產的普通鑄鐵鋼錠模，在許多鋼鐵企業已經應用，模耗還較高，據“冶金部鋼錠模生產、使用情況調查表”提供的資料，模耗為16.65-21.62公斤/噸，這種鋼錠模的基體組織中，石墨片粗大，機械性能低，使用壽命較低。

國內外用稀土處理鑄鐵，一般均以改變石墨形態，使其變為蠕蟲狀或球狀，以提高其性能，從而改善產品的使用效果。如W081/01861專利提出向鐵水同時加入高達0.3%的單一或多種稀土金屬和超過0.2%鈣生產蠕墨鑄鐵。但我們的實踐說明，用稀土素元素生產蠕墨鑄鐵鋼錠模，工藝很難控制，性能極不穩定。

本發明的目的是提供一種工藝簡單，性能穩定的新成分灰口鑄鐵，綜合性能高，從而提高鋼模的使用壽命。

按照本發明的構思，在未經提溫的高爐鐵水中，鐵水溫度為1330℃-1360℃，加入不等量的微量稀土硅鐵合金進行試驗，發現稀土合金加入量在0.1-0.4%范圍內，有一個最佳的稀土硅鐵合金加入量。最佳的稀土合金加入量是0.20～0.30%。稀土硅鐵合金中稀土元素含量為27%。用成份為碳3.81%;硅2.07%;錳0.86%;磷0.05%;硫0.016%其余是鐵的試驗鐵水，在1260～1300℃澆注溫度下澆成直徑30毫米的試棒，抗彎強度為39.09公斤/mm²，比普通鑄鐵試棒提高33.46%;抗拉強度為18.14公斤/mm²比普通鑄鐵提高36.80%，經處理后的稀土鑄鐵試樣的石墨雖然仍是片狀，但石墨片比普通鑄鐵有了明顯的細化，且分布均勻，基體組織為80%左右珠光體。經微量稀土處理后的鑄鐵試樣耐熱性能也有明顯改善：稀土鑄鐵的氧化值為5.9967克/米·時，普通鑄鐵為10.1083克/米·時，稀土鑄鐵的試樣直徑平均增長率為1.66%，高度增長率為1.49%，而普通鑄鐵試樣直徑的平均增長率為9.95%，高度增長率為13.7%，由此表明：稀土鑄鐵有較好的抗氧化和抗生長性能。

我們稱本發明中的鑄鐵為微量稀土鑄鐵。這種鑄鐵是我們研究稀土元素對高碳當量鑄鐵性能影響的試驗中發現的。隨著稀土合金加入量的增加，鑄鐵的抗拉強度也逐漸提高，其值與原鐵水的抗拉強度相比可提高20%左右。過峰值后，繼續增加稀土合金的加入量，抗拉強度出現下降趨勢，并逐漸達到一個低點，其抗拉強度甚至低于原鐵水的數值。再繼續提高稀土合金加入量，抗拉強度迅速上升，并出現了第二個峰值。我們把上述稀土合金加入量與抗拉強度對應關系曲線。稱之為雙峰效應曲線。出現峰值點時，稀土合金加入量隨所處理的鐵水成份不同而變化。微量稀土鑄鐵與雙峰效應曲線上的第一個峰相對應微量。稀土鑄鐵的組織如上所述屬灰口鑄鐵。本發明所涉及到的稀土合金對灰鑄鐵的組織和性能影響的研究，受到了國內外的重視。

利用本發明，用最佳的稀土硅鐵合金加入量，處理未經提溫的高爐鐵水，試制5.2T沸騰鋼錠模3000噸，平均使用壽命提高20%，平均模耗為12.80公斤/噸，與本公司普通鑄鐵鋼錠模相比模耗降低2公斤/噸以上。

高爐鐵水經最佳微量稀土合金處理，鐵水成本（按成本價格計算）約提高5%，而使用壽命提高20%，所以這項發明是有經濟效益的。