一种中硅钼球墨铸铁及其生产方法技术

技术编号:13011679 阅读:117 留言:0更新日期:2016-03-16 08:39
本发明专利技术公开了一种中硅钼球墨铸铁,各组分所占的质量百分比为:C:3.1~3.3%,Si:3~5%,Mn:0~0.3%,P:0~0.07%,S:0~0.02%,Mo:0.5~1.2%,Mg:0.025~0.045%,余量为Fe以及不可避免的微量元素,还公开了一种中硅钼球墨铸铁的生产方法,将配好的材料放入电炉中熔炼,在浇包时加入球化剂和孕育剂,增加球铁的性能。本发明专利技术可以消除球化元素所造成的白口倾向,获得无渗碳体的铸件,增加石墨核心及数量,使球径变小、分布均匀、形态圆整、石墨等级高、细化共晶团、减少偏析,提高铸件的力学性能,保证了产品的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及球墨铸铁
,具体涉及。
技术介绍
铸铁是含碳量大于2. 11%的铁碳合金,由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经 过高温熔融和铸造成型而得到,除Fe外,还含及其它铸铁中的碳以石墨形态析出,若析出 的石墨呈球状时的铸铁就叫球墨铸铁。球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应 用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐 腐蚀以及尺寸稳定性等。特别是在汽车的排气歧管
,汽车的排气歧管通过法兰与 发动机相连,是排气系统中温度最高的部件。排气歧管经受高温气流的热冲击以及行驶过 程中的恶劣的气候条件等,要求排气歧管的材料更加耐热,耐氧化。中硅钼球铁作为目前汽 车排气歧管中最主要的材料,具有良好的高温强度,热疲劳性,优异的抗氧化性,生长性和 高温抗蠕变性,并且价格适中,可以大量运用于生产。但是由于汽车的发动机技术逐渐的进 步,发动机的功率和压缩比逐渐增大,对于排气管的耐热耐冲击要求慢慢增高,现有技术中 球铁的性能已经慢慢不能满足要求,特别是有些中硅钼铸件结构的限制,导致铸件厚大部 位金相组织中石墨的球化不良,球化衰退等,严重降低了石墨的球化等级,影响了产品的质 量,因此需要更好的材料来制造高性能的排气歧管。 申请号为201210425806. 6的专利技术公开了一种球墨铸铁、球墨铸铁活塞及其制 造工艺,所述球墨铸铁中各组分所占的质量百分比为:碳(C) :3. 50%~3. 60%,硅(Si): 1. 90% ~2. 10%,0· 50% <M(Mn)彡 0· 60%,0 <磷(卩彡 0· 030%,0 < 硫以彡 0· 010%,铜 (Cu) :0· 50%~0· 60%,铼(RE) :0· 010%~0· 030%,镁(Mg) :0· 030%~0· 050%,和其余 的铁(Fe)。所述球墨铸铁活塞由上述球墨铸铁制得,其通过在粗成型的铁型内腔覆上一薄 层型砂,通过对铁型的质量、壁厚与覆砂层厚度的合理控制,使铸件的充型、凝固和冷却在 一个比较理想的条件下完成,最大限度地消除了产生铸造缺陷的因素,从而大大提高了铸 件的质量。该球铁同样是应用在耐热耐冲击
,但是其铸造件为结构较简单的活塞, 难以满足排气歧管的复杂工件类型。 申请号为201310521664. 8的专利技术公开了一种含铌富硅球墨铸铁制备方法,质量 百分比为:C :2· 9 ~3. 4%,Si :4· 3 ~4· 8%,Mn :0· 1 ~I. 0%,P :0· 01 ~0· 04%,S :0· 01%,Mg : 0· 05 ~0· 1%,Cr :0 ~0· 2%,Cu :0 ~L 0%,Nb :0 ~0· 6%,Ce :0· 02 ~0· 03%,余量为 Fe 以 及不可避免的微量元素;通过原料熔炼、球化处理、孕育处理后制得;用本专利技术的方法所制 备的含铌富硅球墨铸铁,球化率80%以上,石墨球均匀分布。该专利技术提高了硅的含量,其耐 磨性和强度有所提升,但是应用在复杂工件时球化效果一般。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供一种中硅钼球墨铸铁及其 生产方法,可以消除球化元素所造成的白口倾向,获得无渗碳体的铸件,增加石墨核心及数 量。 为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案: 一种中硅钼球墨铸铁,各组分所占的质量百分比为:C:3. 1~3. 3%,Si:3~5%,Mn:0~ 0· 3%,P:0 ~0· 07%,S:0 ~0· 02%,Μο:0· 5 ~L 2%,Mg:0. 025 ~0· 045%,余量为 Fe 以及不 可避免的微量元素。 -种上述中硅钼球墨铸铁的生产方法,包括如下步骤: 1) 将配比好的生铁、回炉料、废钢和钼铁按照比例,放置到中频感应电炉中熔炼,待铁 水温度达到1450~1480°C后,进行造渣,扒渣,保证铁液纯净; 2) 控制铁水出炉温度在1500~1550°C,使用电子吊秤吊起浇包在炉子口进行出铁,出 铁重量为480~520kg ; 3) 在浇包内加入稀土镁系球化剂进行球化处理,加入的球化剂为铁水质量的0. 8~ 1. 2% ; 4) 在浇包内加入硅锶孕育剂进行孕育处理,加入的硅锶孕育剂为铁水质量的0. 5~ 0. 8% ; 5) 控制铁水温度在1360~1460°C时进行浇注,在浇注过程中,采用硅锶随流孕育剂进 行第二次孕育处理,加入的硅锶随流孕育剂为铁水质量的〇. 1~〇. 2%。 进一步的,步骤1)中配比好的生铁、回炉料、废钢和钼铁所占的质量百分比为:生 铁20~30%,回炉料60~70%,废钢5~10%,钼铁0. 4~0. 6%。 进一步的,所述稀土镁系球化剂中各组分所占的质量百分比为:Re :〇. 7~0. 8%, Mg :5· 5 ~6. 5%,Ca :2 ~2. 5%,Si :40 ~50%,Al :0· 4 ~0· 5%,Ba :2 ~2. 3%,其余为 Fe。 进一步的,所述稀土镁系球化剂的粒度为1~20mm。 进一步的,所述硅锶孕育剂中各组分所占的质量百分比为:Si :75~76%,Sr : 1. 5 ~1. 6%,Al :0· 1 ~0· 15%,Ca :0· 08 ~0· 1%,其余为 Fe。 进一步的,所述娃锁孕育剂的粒度为0. 8~10mm。 进一步的,所述硅锶随流孕育剂中各组分所占的质量百分比为:Si :75~76%,Sr : 1. 5 ~1. 6%,Al :0· 1 ~0· 15%,Mg :1· 5 ~2%,Ca :0· 08 ~0· 1%,其余为 Fe。 进一步的,所述硅锶随流孕育剂的粒度为0. 03~0. 3mm。 本专利技术的有益效果是:首先对球墨铸铁中碳的含量进行提升,在选择材料时生铁 采用碳含量较高的生铁,保证球铁中碳的质量百分比在规定的范围内,碳含量的提升有益 于球铁内碳化物的形成且数量得到保证,利于提高球铁的强度和硬度。钼是一种稀有的金 属元素,能降低共晶转变温度,有细化共晶团的作用,钼使铸铁内生成的碳化物变得稳定, 提高铸件的强度,硬度,有效的提高了铸件的耐热性能,球铁中钼与碳相配合,碳当量的提 高通过钼的作用,使得球铁内石墨共晶团更加细密,保证铸件有良好的铸造性能。硅是强烈 的促石墨化元素,本专利技术中碳当量较高,会使石墨变粗、数量增加,相应的球铁硬度会下降, 提高硅的含量,可以促使铸铁内球状石墨数量增加的同时,使得球状石墨分布均匀,石墨等 级较高,与钼相配合保证球状石墨的细密度,大大提高了球墨铸铁的强度、硬度等性能。 材料的熔炼采用中频感应电炉,是一种将三相工频交流电,整流后变成直流电,再 把直流电变为可调节的电流,供给由电容和感应线圈里流过的交变电流,在感应圈中产生 高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流,金属自 身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量,可以实现对各个材料的熔炼,在生产 过程中升温较快各个成分均匀,并且能够对熔炼的温度进行很好的控制,可以保证后续步 骤中对于温度的监控。出炉时的测温可以用测温枪在炉口测温,可以对出炉温度做到严格 的控制。 稀土镁系球化剂是含有稀土元素的硅镁铁合金,带有多种球化剂的优点,镁是球 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种中硅钼球墨铸铁,其特征在于:各组分所占的质量百分比为:C:3.1~3.3%,Si:3~5%,Mn:0~0.3%,P:0~0.07%,S:0~0.02%,Mo:0.5~1.2%,Mg:0.025~0.045%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘松奇杜斌曹红磊余嗣瑞刘书彦
申请(专利权)人:西峡县西泵特种铸造有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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