[其他]鑄鐵，特別是含有蠕墨的鑄鐵的生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85107495
• 申請日: 1985-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN85107495A
• 公開（公告）日: 1987-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯蒂格·蘭納特·巴克魯?shù)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 新特鑄造公司
• 主分類號(hào): C21C1/08
• 分類號(hào): C21C1/08;C22C33/08;G01M25/12
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 穆德俊,唐躍

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)含組織改進(jìn)添加劑鑄鐵的方法，而且較佳的添加劑會(huì)使碳沉淀成蠕墨的形式。

在ISO/R945-1969中，蠕墨被定名為“第三態(tài)”石墨，而按ASTM說明書A247則稱之為“第四型”A。

鑄鐵是工業(yè)鑄造工藝中最基本的材料，并在凝固之后可以使碳沉淀成滲碳體Fe????C的形式，形成白口鑄鐵或者灰口鑄鐵。白口鑄鐵具有脆性，然其抗壓強(qiáng)度高且極耐磨。灰口鑄鐵易于加工，因而在機(jī)械工藝領(lǐng)域內(nèi)有著極為廣泛的應(yīng)用。灰口鑄鐵中石墨一般沉淀成片狀。這就使得這種鑄鐵具有有限的斷裂應(yīng)變（0.5%）。灰口鑄鐵有良好的熱傳導(dǎo)性能，但在加溫后發(fā)生永久性的體積變化，這就限制了它在某些方面的應(yīng)用。因此，有人在添加某些添加劑以改變石墨沉淀形態(tài)方面進(jìn)行了許多研究工作。在這方面，一般可以使用鎂或者把鎂和稀土金屬，例如鈰結(jié)合起來使用，這些改進(jìn)添加劑阻止了片狀石墨的生長，致使石墨成為橢園球或者球狀。這樣的材料已知為球墨鑄鐵。球墨鑄鐵已在建造領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛地用作結(jié)構(gòu)材料。在該領(lǐng)域內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展已涉及到其它石墨形態(tài)的形成。在這些其它形態(tài)的石墨中，大多數(shù)都已經(jīng)可以形成，但工業(yè)上的應(yīng)用還受限制。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)所謂的致密石墨鑄鐵或者所謂的蠕鐵具有一些特性，這些特性使這種鑄鐵具有特別的意義。而且這些性質(zhì)使這種鑄鐵在許多不同的應(yīng)用領(lǐng)域中比灰口鑄鐵和球墨鑄鐵優(yōu)越。但是，添加劑稍微偏離所需量以及雜質(zhì)的存在都是那些使這種鑄鐵不能使用廉價(jià)原材料的因素，因而這種鑄鐵的生產(chǎn)一直只局限于少數(shù)幾家鑄造廠家，這些廠家由于進(jìn)行大量試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)以及由于使用憑經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)格規(guī)定的而且往往是昂貴的原料和添加劑，從而建立起一門專門知識(shí)。

因此，客觀上要求有一種方法，藉此方法人們可以重現(xiàn)地將熔體凝固成蠕鐵，從而控制任何鑄鐵材料熔體的制取。

在鑄造金屬時(shí)，雖然物理狀態(tài)和其它影響熔體組分結(jié)晶后過程的因素也是影響最終產(chǎn)品性能的決定性因素，但是至關(guān)重要的還是熔體組成。

熔體的化學(xué)組成，例如合金化元素、雜質(zhì)、氣體含量等等可以能夠進(jìn)行必要校準(zhǔn)的現(xiàn)代化分析儀器來迅速監(jiān)測并檢驗(yàn)。

但是，在另一方面，至今還沒有研究出任何一種完善的方法，用該方法可以迅速、可靠地預(yù)測并控制一定材料的熔體在常用的凝固條件下凝固后所獲得的晶體結(jié)構(gòu)性質(zhì)，盡管在有關(guān)文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)記載了許多為此目的所進(jìn)行的試驗(yàn)和研究，而且還有許多有關(guān)這種方法的專利申請。

鑄造材料按其凝固過程的性質(zhì)可以分成兩大類，其中的第一類為單相凝固（初次凝固過程）的材料。這一類材料包括大多數(shù)種類的鋼、鋁合金以及銅合金。另一類包括二相或多相凝固（二次凝固過程）的材料。屬這一類的材料，舉例來說有各種種類的鑄鐵和硅鋁型鋁合金（Al，8-12%????Si）。

因此，本發(fā)明的目的在于提出一種主要控制熔融態(tài)鑄鐵二次凝固過程的方法，以便用包含通常易得到的原料鐵和廢鋼在內(nèi)的在此以前一直不可能用的原料冶煉出致密石墨鑄鐵或者蠕墨鑄鐵。

為此目的，采用了一種熱分析技術(shù)，即隨著時(shí)間的延續(xù)測量并記錄自所研究熔體中取出的試樣不同部位的溫度。

這種溫度一時(shí)間記錄技術(shù)本身并不是新的技術(shù)，而只不過是一種測量轉(zhuǎn)化溫度和熔化溫度的經(jīng)典方法。結(jié)晶轉(zhuǎn)化一般是在一定溫度下或在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。

在這種技術(shù)中，將一種感溫裝置，例如溫度計(jì)、熱電偶、熱敏電阻或者其它類似裝置放置在樣品或者試驗(yàn)容器中，或者使之與樣品或試驗(yàn)容器相接觸，將試樣或容器按預(yù)定的程序加熱或者冷卻。記錄轉(zhuǎn)化溫度，也可以任意選擇記錄凝固曲線的導(dǎo)數(shù)，或者記錄所測同已知參比材料的相應(yīng)數(shù)數(shù)值之間的差。

這種方法已在冶金學(xué)領(lǐng)域內(nèi)用來進(jìn)行快速化學(xué)分析，例如用來沉淀鑄鐵中的所謂碳當(dāng)量（CE）

（CE＝總碳量百分比+ (%Si+%P)/3 ），測量時(shí)將熔體的樣品倒入鑄砂樣杯中，樣杯的中心部位安置了一支熱電偶。當(dāng)鐵晶體（奧氏體）在熔融材料中形成時(shí)，可以看到凝固曲線有一平直部分，該平直部分揭示了碳當(dāng)量與所用取樣法的校正相一致。因此，這種常用儀器在原理上是適于進(jìn)行鐵組分快速分析的，但是它一點(diǎn)也沒有揭示所形成的奧氏體可能有的結(jié)晶方式。除了別的公司以外，這種儀器由美國Leeds & Northrup公司銷售，其商品名稱為“TECTIP”。