一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术制造技术

本发明专利技术涉及电炉熔炼技术领域，且公开了一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，包括以下步骤：S1：高温过热静置：铁液过热温度在1500～1530℃，静置时间在5～10min；S2：改变炉料组成：用大废钢量加优质增碳剂的方式，废钢比例大于50%，生铁比例小于10%，使用高温石墨化优质增碳剂增碳；S3：提高硅碳比：将硅碳含量控制在0.55～0.6%，硫含量控制在0.06～0.12%，可以提高弹性模量，改善铸造性能、加工性能和铁水冶金质量；S4：合金化处理：提高碳当量，向内加入合金元素；S5：优化孕育工艺：采用硅钡长效孕育剂。能够解决了目前长期以来由于我国机床铸件的高强度是在低碳当量下取得，机床性能负面影响大的问题。

An Electric Furnace Melting Technology for Manufacturing Machine Tool Castings under High Carbon Conditions

【技术实现步骤摘要】
一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术
本专利技术涉及电炉熔炼
，具体为一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术。
技术介绍
近50年来，机床的精度已提高了100倍，已进入亚微米级及纳米级超精加工时代。高精度与精度的保持性是数控机床质量的首要指标。在金属切削机床灰铸铁件技术条件中规定，以力学性能为验收的依据，化学成分不作为验收依据，如果用户需要可在合同中另订。长期以来，这项规定在我国不少机床铸件生产厂家造成认识上的误区：既然以力学性能为验收标准，而化学成分不作为验收标准，那么，以降低碳当量的措施达到高强度高硬度，则是最易实现的。长期以来由于我国机床铸件的高强度是在低碳当量下取得的，它对机床性能的负面影响很大，低碳当量、高强度产生的问题是：收缩大，导致缩孔、缩松倾向增加；残余应力大，导致尺寸精度稳定性差，开裂倾向增大；流动性差，限制了铸件薄壁化；加工性能差，导致切削速度的降低与刀具寿命的下降；减震性差，导致加工精度与精度稳定性的降低；提高高端数控精密机床铸件质量的核心是高碳当量、高强度、高刚度与低应力,这是当前机床铸件的发展方向，技术难度大。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，具备在高碳当量(平均值在3.8％)条件下，实现高强度灰铸铁的各项机械性能与质量指标的优点，解决了目前长期以来由于我国机床铸件的高强度是在低碳当量下取得，机床性能负面影响大的问题。(二)技术方案为实现良好的表面品质，无需任何后续辅助处的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，包括以下步骤：S1：高温过热静置：铁液过热温度在1500～1530℃，静置时间在5～10min；S2：改变炉料组成：用大废钢量加优质增碳剂的方式，废钢比例大于50％，生铁比例小于10％，使用高温石墨化优质增碳剂增碳；S3：提高硅碳比：将硅碳含量控制在0.55～0.6％，硫含量控制在0.06～0.12％，可以提高弹性模量，改善铸造性能、加工性能和铁水冶金质量；S4：合金化处理：提高碳当量，向内加入合金元素；S5：优化孕育工艺：采用硅钡长效孕育剂，孕育到浇注时间控制在10min之内。优选的，所述S1步骤中，对铁液温度提高时分为多阶段逐步提高，其每阶段温度相差为300℃内。优选的，所述S2步骤中，对废钢和生铁表面进行清理，减小炉料内杂料的含量。优选的，所述S4步骤中，常用的合金元素有铜、铬、锡、锑、钼、镍等，考虑经济因素，加入廉价的铬，加入量为0.3％。优选的，所述S5步骤中，所述孕育方式采用两级孕育，一级孕育在电炉炉嘴上，通过漏斗进行随流孕育；二级孕育在浇包上悬挂漏斗，浇注进行随流瞬时孕育。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，具备以下有益效果：1、该高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，在抗拉强度＞300Mpa的情况下，高CE的HT300的导轨硬度为196HBW,误差不大于10HB；低CE的HT300的硬度为181HBW，误差大于20HB；高CE的品质系数为1.18，低CE的品质系数为0.94，充分表明高CE的铸铁件在大于300Mpa的强度下具有良好的铸造性能与加工性能，高强度，高刚度，低应力。具体实施方式下面将结合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，所描述的实施例仅仅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做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。一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，S1：高温过热静置：铁液过热温度在1500～1530℃，静置时间在5～10min，对铁液温度提高时分为多阶段逐步提高，其每阶段温度相差为300℃内；S2：改变炉料组成：用大废钢量加优质增碳剂的方式，废钢比例大于50％，生铁比例小于10％，使用高温石墨化优质增碳剂增碳，对废钢和生铁表面进行清理，减小炉料内杂料的含量；S3：提高硅碳比：将硅碳含量控制在0.55～0.6％，硫含量控制在0.06～0.12％，可以提高弹性模量，改善铸造性能、加工性能和铁水冶金质量；表一：高碳当量高强度灰铸铁的化学成分S4：合金化处理：提高碳当量，向内加入合金元素，常用的合金元素有铜、铬、锡、锑、钼、镍等，考虑经济因素，加入廉价的铬，加入量为0.3％；S5：优化孕育工艺：采用硅钡长效孕育剂，孕育到浇注时间控制在10min之内，所述孕育方式采用两级孕育，一级孕育在电炉炉嘴上，通过漏斗进行随流孕育；二级孕育在浇包上悬挂漏斗，浇注进行随流瞬时孕育。从低碳当量高强度灰铸铁到高碳当量高强度灰铸铁是质量上的一个飞跃，这不仅是铸铁质量的全面提高，也是熔炼各个环节控制工艺水平的提高及质量管理水平的提高。要上这个“大的台阶”,职工的培训，严格的质量管理和精细的操作是十分必要的。表二：HT300机床铸件材质的冶金质量(60炉次的平均值)由表二可知，在抗拉强度＞300Mpa的情况下，高CE的HT300的导轨硬度为196HBW,误差不大于10HB；低CE的HT300的硬度为181HBW，误差大于20HB；高CE的品质系数为1.18，低CE的品质系数为0.94，充分表明高CE的铸铁件在大于300Mpa的强度下具有良好的铸造性能与加工性能，高强度，高刚低应力。需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，其特征在于，包括以下步骤：S1：高温过热静置：铁液过热温度在1500～1530℃，静置时间在5～10min；S2：改变炉料组成：用大废钢量加优质增碳剂的方式，废钢比例大于50%，生铁比例小于10%，使用高温石墨化优质增碳剂增碳；S3：提高硅碳比：将硅碳含量控制在0.55～0.6%，硫含量控制在0.06～0.12%，可以提高弹性模量，改善铸造性能、加工性能和铁水冶金质量；S4：合金化处理：提高碳当量，向内加入合金元素；S5：优化孕育工艺：采用硅钡长效孕育剂，孕育到浇注时间控制在10min之内。

【技术特征摘要】
1.一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，其特征在于，包括以下步骤：S1：高温过热静置：铁液过热温度在1500～1530℃，静置时间在5～10min；S2：改变炉料组成：用大废钢量加优质增碳剂的方式，废钢比例大于50%，生铁比例小于10%，使用高温石墨化优质增碳剂增碳；S3：提高硅碳比：将硅碳含量控制在0.55～0.6%，硫含量控制在0.06～0.12%，可以提高弹性模量，改善铸造性能、加工性能和铁水冶金质量；S4：合金化处理：提高碳当量，向内加入合金元素；S5：优化孕育工艺：采用硅钡长效孕育剂，孕育到浇注时间控制在10min之内。2.根据权利要求1所述的一种高碳条件下生产机床铸件的电炉熔炼技术，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞胜宏，
申请(专利权)人：芜湖久弘重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34