[其他]低錳高強度鑄鐵及其熔煉工藝

無效

• 申請號: 86107996
• 申請日: 1986-11-29
• 公開（公告）號: CN86107996A
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 劉年路
• 申請（專利權）人: 天津市塘沽閥門廠
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10
• 代理公司: 天津市專利事務所專利代理服務部
• 代理人: 胡萍

發明所屬技術領域

本發明屬于鑄鐵合金及其熔煉工藝。

現有技術背景：

目前各種低壓閥門，發動機缸體、缸蓋、機床底座使用的灰鑄鐵，按規范要求，其化學成份錳含量在0.5～1.3%，才能保證鑄件的機械性能達到標準。傳統理論認為在鑄鐵中錳含量要與硫含量保持一定的比例，并認為錳的不足比過剩更加危險。因而在目前高強度灰鑄鐵的熔煉工藝過程中，加入錳鐵合金提高鑄鐵中錳含量是保證高強度灰鑄鐵產品質量所必須的一項操作程序。但添加錳鐵合金使鑄鐵成本增加。到目前為止在國內外鑄鐵行業中，尚沒有關于高強度灰鑄鐵熔煉工藝中不添加錳鐵合金的報導。在現行的高強度灰鑄鐵材料質量標準中也未見到錳含量低于0.5%的報導。

發明的目的：

本發明的目的在于發明完全符合高強度鑄鐵規范要求的，錳含量低于0.5%的新品種鑄鐵及其熔煉工藝。

發明的內容

本發明包含具有共同主題的兩個密切相關的技術內容。

發明內容之一是從實驗中發現了在鑄鐵行業中傳統認為的必須強調成份中的“錳硫比”，是不必要的。同時，在不添加錳鐵合金的情況下，發現錳含量的多少對于灰鑄鐵的機械性能，無決定性的影響。將這一發現應用于鑄鐵技術中，發明了對鑄鐵中錳含量不作下限要求的低錳高強度鑄鐵合金。具體講，目前規范中要求高強度灰鑄鐵中錳含量必須在0.5～1.3%之間，而本發明的特征在于錳含量為微量～0.5%，并不影響高強度灰鑄鐵的各項性能指標。因此可以不把錳含量的下限作為高強度灰錳鑄鐵質量要求的規范內容。由此開發出區別于傳統高強度灰鑄鐵，含錳量在微量～0.5%之內（其含量系由原料中帶入），的一系列新規格低錳灰鑄鐵材料。本發明低錳高強度鑄鐵合金的化學成份為：Mn：微量～0.5%（原料自然帶入）;其余原素及含量為：C：3.2～3.4%，Si：1.2～1.5%，P：微量～0.15%，S：微量～0.17%，Si/C：0.3～0.5，Ceq：3.6～4.0%。

由于影響灰鑄鐵性質的決定因素，是鑄鐵中石墨的形態，而決定石墨形態的主要因素不是錳，錳在一定的含量范圍內能使鑄鐵中珠光體細化，提高鑄鐵的硬度，但它阻礙鑄鐵中碳的石墨化，對決定鑄鐵質量優化的A型石墨的形成，不起主導作用，錳在鑄鐵中雖然能起到一般的脫硫作用，但其生成的硫化物會使鐵水渾濁而影響鑄造工藝性能，所以減少它的含量是可行的。本發明低錳灰鑄鐵，在實踐中已證實，在上述化學成份配比下可得到理想的A型石墨，鐵和碳的共晶晶粒細化，滲炭體含量減少。鑄件產品既得到應有的強度和硬度，還改善了加工性能。本發明鑄鐵的成份和機械性能與HT20～40，HT25～47兩種規格的灰鑄鐵的成份（%）和機械性能的比較見表1、表2。

發明內容之二在于，由于認識到灰鑄鐵中錳的含量不必規定下限，因此不必為保證鑄鐵中相當比例的錳而在熔煉過程中添加錳鐵合金，從而減去操作規程中規定的添加錳鐵合金的程序。采用本發明熔煉工藝得到的灰鑄鐵中所含的錳是原料例如生鐵、廢鋼中所含有的。本發明的特征只在于不追求灰鑄鐵中錳含量比例在熔煉工藝中不添加錳鐵合金，并不涉及到最終產品灰鑄鐵中錳含量的實際成份比例。

本發明的實施例

本發明低錳灰鑄鐵，利用一般慣用的沖天爐熔煉，在熔煉HT20-40，HT25-47灰鑄鐵時，不加入錳鐵合金，鑄造各種低壓閥門，及各種閥門零件，鑄件的重量從1公斤到4噸，壁厚從6毫米到60毫米，產品的各項技術指標都達到工作性能要求的標準。經一年多的生產試驗，本發明的方案完全得到證實。

發明的優點：

本發明的低錳灰鑄鐵材料及其熔煉工藝的優點在于降低了鑄鐵的成本，提高了生產效率。低錳灰鑄鐵各項機械性能符合國家標準HT20～40，HT25-47的要求，在一定條件下可達到HT30-54的要求，能廣泛用于各類機械零件制造。