一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺制造技术

技术编号:13835840 阅读:147 留言:0更新日期:2016-10-15 17:09
本发明专利技术公开了一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺,涉及蠕墨铸铁的熔炼技术领域,本发明专利技术包括以下步骤:按成份要求分配废料,并按次序入感应炉,并调节感应炉的氛围,熔炼过程采用多步加温和保温,最后进行孕育处理,通过本发明专利技术工艺熔炼得到的蠕墨铸铁晶相中蠕虫状石墨含量多,且其厚度小,减小了缩孔缩松倾向,提高了铸铁的均匀性和致密性,降低了白口倾向,和断面敏感性,使铸铁的强度、硬度和耐磨性增加,延长了铸铁的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蠕墨铸铁的熔炼
,具体涉及一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺
技术介绍
铸铁是含碳量大于2.11%或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。工业上所用的铸铁,是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金,有时还加入各种合金元素,以便获得具有各种性能的合金铸铁。根据碳在铸铁中存在的形态不同,通常可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁。而灰铸铁中又可根据石墨的形态不同而分为普通灰铸铁,蠕虫状石黑铸铁,球黑铸铁以及可锻铸铁。蠕墨铸铁是用稀土镁合金对铁液进行处理,得到蠕虫状的石墨形态,从而得到强度和硬度较高、耐磨性好的铸件。熔炼铁液是生产蠕墨铸铁件的重要环节。铸件质量包括内在质量、外观质量以及是否形成缺陷等,这些都与铁液方面因素有直接的关系。如铁液的流动性、薄壁和结构复杂铸件的成型性以及冷隔缺陷等受铁液温度的影响,而熔炼的铁液化学成分是否符合要求,则对铸件的机械性能有直接的影响。铁液中的气体和非金属夹杂物含量不仅影响铸铁的强度和铸件的致密度,而且还与铸件形成气孔、裂纹等缺陷有关。随着机械制造科学的发展,对铸铁提出薄壁、高强度的要求,铸件的最小壁厚由过去4~6mm减小至2~3mm,这要求相应提高铁液浇注温度。铁液温度还对铸铁件的内在质量有重要的影响,如灰铸铁件的质量指标(GZ),即与铁液温度有显明的关系。在蠕墨铸铁生产方面,熔炼出铁液的温度及原始含硫量成为球化及孕育处理有否成功的先决条件,且现有技术中蠕墨铸铁的蠕墨化程度低,从而限制了蠕墨铸铁的应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种蠕墨铸铁的熔炼工艺,提高了蠕化效率,使得蠕墨铸铁具有组织致密均匀、强度高、硬度高的特点,延长了其使用寿命。为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺,包括以下步骤:(1)将废钢、回炉料、镍铁、钼铁、镁铁和锰铁依次加入中频感应炉中,将感应电炉抽真空,后通入惰性气体,保持中频感应炉的压强为90~105Pa;(2)将中频感应炉升温至280~300℃预热30~40min,加入助熔剂,然后升温至1220~1240℃,保温5~10min,使钢水量达到总量的1/2,然后再升温至1460~1480℃,使废钢完全熔融,加入铬铁和脱氧剂,保温15~25min,保温期间用除渣剂对铁水扒渣,而后铁水出炉将铁水倒入蠕化包;(3)在蠕化包的包底挖坑,并从下至上按顺序填入蠕化剂,孕育剂和硅钢片,按质量百分比计,填入铁水总量的0.2~0.9%的蠕化剂、0.6~1.0%的孕育剂以及0.4~0.6%的硅钢片,其中,将铁水倒入蠕化包内进行蠕化孕育处理;(4)对蠕化孕育处理后的铁水再次进行搅拌和扒渣,调整成分当铁水温度为1360-1420℃时,进行浇铸。优选的,所述蠕墨铸铁的成分如下:碳2.65~2.98%、锰0.25~0.69%、硅2.6~3.5%、镁0.05~0.09%、镍1.2~3.6%、钼0.6~1.5%;铬0.2~0.8%、磷<0.03%、硫<0.03%,余量为铁。优选的,所述蠕墨铸铁的成分如下:碳2.69~2.72%、锰0.38~0.45%、硅2.8~3.0%、镁0.06~0.09%、镍1.8~2.5%、钼0.8~1.0%;铬0.5~0.8%、磷<0.03%、硫<0.03%,余量为铁。优选的,所述的蠕化剂的化学组成,以质量百分比计,Mg 4~7%,
Ca 5~8%,Ba 2~6%,RE 7~12%,Si 40~46%,Al 0.2~0.5%和余量的Fe。优选的,所述孕育剂为硅锆孕育剂,其组分中硅锆的质量分数分别为硅68~75%,锆1.56~3.45%。优选的,所述脱氧剂为硅锶钡合金,其按质量百分比计含Si:55%~65%、Ca:15%~28%、Ba:12%~25%。本专利技术的有益效果:通过本专利技术所述的技术方案,得到了较稳定蠕化的铁水,提高了得到的蠕化铸铁的合格率,提高了蠕化效果,还可以控制蠕化剂与铁水的反应速度,延缓其衰退过程,减少铁水的回炉率,通过控制铁液中各物质的含量,以增加导致析出的蠕虫状石墨增多,减少缩孔缩松倾向,并增加抗拉强度、屈服强度和硬度,能有效的提高了球墨铸铁的力学性能和机械性能,Mo和Ni能细化珠光体,而有效增加铸件基体内的珠光体含量,以提高铸件的强度,降低白口倾向,提高强度,硬度和耐磨性,能减少铸铁的断面敏感性。本专利技术得到的蠕墨铸铁晶相中蠕虫状石墨含量多,且其厚度小,减小了缩孔缩松倾向,提高了铸铁的均匀性和致密性,降低了白口倾向,和断面敏感性,使铸铁的强度、硬度和耐磨性增加,延长了铸铁的使用寿命。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例1:一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺,包括以下步骤:(1)将废钢、回炉料、镍铁、钼铁、镁铁和锰铁依次加入中频感应炉中,将感应电炉抽真空,后通入惰性气体,保持中频感应炉的压
强为90~105Pa;(2)将中频感应炉升温至300℃预热40min,加入助熔剂,然后升温至1230℃,保温10min,使钢水量达到总量的1/2,然后再升温至1470℃,使废钢完全熔融,加入铬铁和脱氧剂,保温20min,保温期间用除渣剂对铁水扒渣,而后铁水出炉将铁水倒入蠕化包,所述脱氧剂为硅锶钡合金,其按质量百分比计含Si 55%、Ca 28%、Ba 17%,所述蠕化剂的组成为Mg 6%,Ca 6%,Ba 2%,RE 10%,Si 40%,Al 0.3%和余量的Fe;(3)在蠕化包的包底挖坑,并从下至上按顺序填入蠕化剂,孕育剂和硅钢片,按质量百分比计,填入铁水总量的0.5%的蠕化剂、0.6%的孕育剂以及0.4%的硅钢片,将铁水倒入蠕化包内进行蠕化孕育处理,所述孕育剂中硅锆的质量分数分别为硅70%,锆2.5%;(4)对蠕化孕育处理后的铁水再次进行搅拌和扒渣,调整成分至碳2.69~2.72%、锰0.38~0.45%、硅2.8~3.0%、镁0.06~0.09%、镍1.8~2.5%、钼0.8~1.0%;铬0.5~0.8%、磷<0.03%、硫<0.03%,余量为铁,当铁水温度为1380℃时,进行浇铸。实施例2:一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺,包括以下步骤:(1)将废钢、回炉料、镍铁、钼铁、镁铁和锰铁依次加入中频感应炉中,将感应电炉抽真空,后通入惰性气体,保持中频感应炉的压强为90~105Pa;(2)将中频感应炉升温至280℃预热30min,加入助熔剂,然后升温至1220℃,保温10min,使钢水量达到总量的1/2,然后再升温至1460℃,使废钢完全熔融,加入铬铁和脱氧剂,保温25min,保温期间用除渣剂对铁水扒渣,而后铁水出炉将铁水倒入蠕化包,所述脱氧剂为硅锶钡合金,其按质量百分比计含Si 65%、Ca 23%、Ba 12%,所述蠕化剂的组成为Mg 4%,Ca 8%,Ba 6%,RE 12%,Si 46%,Al 0.5%
和余量的Fe;(3)在蠕化包的包底挖坑本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)将废钢、回炉料、镍铁、钼铁、镁铁和锰铁依次加入中频感应炉中,将感应电炉抽真空,后通入惰性气体,保持中频感应炉的压强为90~105Pa;(2)将中频感应炉升温至280~300℃预热30~40min,加入助熔剂,然后升温至1220~1240℃,保温5~10min,使钢水量达到总量的1/2,然后再升温至1460~1480℃,使废钢完全熔融,加入铬铁和脱氧剂,保温15~25min,保温期间用除渣剂对铁水扒渣,而后铁水出炉将铁水倒入蠕化包;(3)在蠕化包的包底挖坑,并从下至上按顺序填入蠕化剂,孕育剂和硅钢片,按质量百分比计,填入铁水总量的0.2~0.9%的蠕化剂、0.6~1.0%的孕育剂以及0.4~0.6%的硅钢片,将铁水倒入蠕化包内进行蠕化孕育处理;(4)对蠕化孕育处理后的铁水再次进行搅拌和扒渣,调整成分,当铁水温度为1360‑1420℃时,进行浇铸。

【技术特征摘要】
1.一种高强度蠕墨铸铁的熔炼工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)将废钢、回炉料、镍铁、钼铁、镁铁和锰铁依次加入中频感应炉中,将感应电炉抽真空,后通入惰性气体,保持中频感应炉的压强为90~105Pa;(2)将中频感应炉升温至280~300℃预热30~40min,加入助熔剂,然后升温至1220~1240℃,保温5~10min,使钢水量达到总量的1/2,然后再升温至1460~1480℃,使废钢完全熔融,加入铬铁和脱氧剂,保温15~25min,保温期间用除渣剂对铁水扒渣,而后铁水出炉将铁水倒入蠕化包;(3)在蠕化包的包底挖坑,并从下至上按顺序填入蠕化剂,孕育剂和硅钢片,按质量百分比计,填入铁水总量的0.2~0.9%的蠕化剂、0.6~1.0%的孕育剂以及0.4~0.6%的硅钢片,将铁水倒入蠕化包内进行蠕化孕育处理;(4)对蠕化孕育处理后的铁水再次进行搅拌和扒渣,调整成分,当铁水温度为1360-1420℃时,进行浇铸。2.如权利要求1所述的所述蠕墨铸铁的熔炼工艺,其特征在于,所述蠕墨铸铁的成分如下:碳2.65~2.98%、锰0.25~0.69%、硅2.6~3.5%、...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪德发徐超汤新明翟建徐光清赵文定
申请(专利权)人:宁国市开源电力耐磨材料有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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