球墨铸铁桩帽及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种球墨铸铁桩帽及其制备方法，该球墨铸铁桩帽含有3.80‑3.90重量％的碳、2.35‑2.40重量％的硅、0.20‑0.25重量％的锰、0.072‑0.080重量％的磷、0.010‑0.015重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素；其中，球墨铸铁桩帽中含有85.20‑85.35重量％的铁素体以及14.65‑14.80重量％的珠光体；并且球墨铸铁桩帽的球化率为86‑87％。通过该方法制得的球墨铸铁桩帽具有优异的机械强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桩帽，具体地，涉及球墨铸铁桩帽及其制备方法。
技术介绍
桩帽亦称桩尖，一般应用于工程预制桩上，即焊接在桩头位置，可以带桩身进入土层以免造成桩头破坏及桩身倾斜(垂直度控制)，并能较好地进入持力层。用汽锤或自落锤打桩时，为了很好地保护钢板，防止它卷曲和变形，并使锤击能量均匀分布，必须在桩顶安一个桩帽。桩帽分为两种，一种是铆接或焊接桩帽，另一种是铸造桩帽；铸造的桩帽比焊接或铆接的桩帽坚固。在现有技术中，桩帽系易损件，由于打桩过程能量损失较大，往往容易造成桩头破碎和断桩。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种球墨铸铁桩帽及其制备方法，通过该方法制得的球墨铸铁桩帽具有优异的机械强度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种球墨铸铁桩帽，该球墨铸铁桩帽含有3.80-3.90重量％的碳、2.35-2.40重量％的硅、0.20-0.25重量％的锰、0.072-0.080重量％的磷、0.010-0.015重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素；其中，球墨铸铁桩帽中含有85.20-85.35重量％的铁素体以及14.65-14.80重量％的珠光体；并且球墨铸铁桩帽的球化率为86-87％。本专利技术还提供了一种上述的球墨铸铁桩帽的制备方法，其中，制备方法包括：1)将原铁熔融形成原铁液；2)将球化剂和硅铁添加至原铁液中进行球化处理；3)将孕育剂添加至球化处理后的体系中进行孕育处理，接着加入除渣剂进行除渣；4)将除渣后的体系进行静压铸造以制得球墨铸铁桩帽；其中，静压铸造至少满足以下条件：压实比为0.3-1.1MPa，吹气压力为5.0-6.0MPa，型腔硬度为45-60HBW，拔模斜度为0.9-1.1°。通过上述技术方案，本专利技术通过上述制备方法中的各步骤的协同作用使得制得的球墨铸铁桩帽的金相中存在高含量的铁素体和高的球化率，进而使得该球墨铸铁桩帽具有优异的机械强度；同时该制备方法工序简单，原料易得，能够进行大批量的生产。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种球墨铸铁桩帽，该球墨铸铁桩帽含有3.80-3.90重量％的碳、2.35-2.40重量％的硅、0.20-0.25重量％的锰、0.072-0.080重量％的磷、0.010-0.015重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素；其中，球墨铸铁桩帽中含有85.20-85.35重量％的铁素体以及14.65-14.80重量％的珠光体；并且球墨铸铁桩帽的球化率为86-87％。在本专利技术中，上述球墨铸铁桩中的具体组分以及结构组成的含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高球墨铸铁桩的机械强度，优选地，球墨铸铁桩帽含有3.84-3.86重量％的碳、2.37-2.39重量％的硅、0.22-0.24重量％的锰、0.075-0.077重量％的磷、0.011-0.013重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素；其中，球墨铸铁桩帽中含有85.26-85.30重量％的铁素体以及14.70-14.74重量％的珠光体；并且球墨铸铁桩帽的球化率为86.1-86.3％，球化大小等级为8级。本专利技术还提供了一种上述的球墨铸铁桩帽的制备方法，其中，制备方法包括：1)将原铁熔融形成原铁液；2)将球化剂和硅铁添加至原铁液中进行球化处理；3)将孕育剂添加至球化处理后的体系中进行孕育处理，接着加入除渣剂进行除渣；4)将除渣后的体系进行静压铸造以制得球墨铸铁桩帽；其中，静压铸造至少满足以下条件：压实比为0.3-1.1MPa，吹气压力为5.0-6.0MPa，型腔硬度为45-60HBW，拔模斜度为0.9-1.1°。在本制备方法中，原铁的具体组分含量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的球墨铸铁桩帽具有更优异的机械强度，优选地，在步骤1)中，原铁含有3.65-3.72重量％的碳、2.12-2.26重量％的硅、0.18-0.23重量％的锰、0.068-0.074重量％的磷、0.008-0.0012重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素。在本制备方法的步骤1)中，原铁液的温度可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的球墨铸铁桩帽具有更优异的机械强度，优选地，在步骤1)中，原铁液的温度为1410-1430℃。在本制备方法的步骤2)中，物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的球墨铸铁桩帽具有更优异的机械强度，优选地，在步骤2)中，相对于100重量份的原铁液，球化剂的用量为1.3-1.6重量份，硅铁的用量为0.18-0.26重量份。在本制备方法的步骤2)中，球化剂与硅铁的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的球墨铸铁桩帽具有更优异的机械强度，优选地，球化剂为牌号QRMg5RE1球化剂、牌号QRMg5RE1球化剂、牌号QRMg7RE1球化剂或牌号QRMg6RE2球化剂中的一种或多种；硅铁为牌号FeSi75Al1.0-A硅铁、牌号FeSi75Al1.0-B硅铁、牌号FeSi75Al1.5-A硅铁和牌号FeSi75Al1.5-B硅铁中的一种或多种。在本制备方法的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的球墨铸铁桩帽具有更优异的机械强度，优选地，在步骤3)中，相对于100重量份的球化处理后的体系，孕育剂的用量为0.8-1.1重量份，除渣剂的用量为1.5-1.9重量份。在本制备方法的步骤3)中，孕育剂与除渣剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的球墨铸铁桩帽具有更优异的机械强度，优选地，在步骤3)中，孕育剂为硅钡复合孕育剂，除渣剂为氯化钠。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例11)将原铁(含有3.70重量％的碳、2.120重量％的硅、0.20重量％的锰、0.070重量％的磷、0.010重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素)熔融形成1420℃的原铁液。2)将球化剂(牌号QRMg5RE1球化剂)和硅铁(牌号FeSi75Al1.0-A硅铁)添加至原铁液中进行球化处理，其中，原铁液、球化剂、硅铁的重量比为100：1.4：0.22。3)将孕育剂(硅钡复合孕育剂)添加至球化处理后的体系中进行孕育处理，接着加入除渣剂(氯化钠)进行除渣；其中，球化处理后的体系、孕育剂、除渣剂的重量比为100：1.0：1.7；4)将除渣后的体系进行静压铸造以制得球墨铸铁桩帽A1；其中，静压铸造至少满足以下条件：压实比为0.7MPa，吹气压力为5.5MPa，型腔硬度为50HBW，拔模斜度为1.0°。实施例21)将原铁(含有3.65重量％的碳、2.12重量％的硅、0.18重量％的锰、0.068重量％的磷、0.008重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素)熔融形成1410℃的原铁液。2)将球化剂(牌号QRMg5RE1球化剂)和硅铁(牌号FeSi75Al1.0-B硅铁)添加至原铁液中进行球化处理，其中，原铁液、球化剂、硅铁的重量比为100：1.3：0.18。3)将孕育剂(硅钡复合孕育剂)添加至球化处理后的体系中进行孕育处理，接着加入除渣剂(氯化钠)进行除渣；其中，球化处理后的体系、孕育剂、除渣剂的重量比为100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球墨铸铁桩帽，其特征在于，所述球墨铸铁桩帽含有3.80‑3.90重量％的碳、2.35‑2.40重量％的硅、0.20‑0.25重量％的锰、0.072‑0.080重量％的磷、0.010‑0.015重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素；其中，所述球墨铸铁桩帽中含有85.20‑85.35重量％的铁素体以及14.65‑14.80重量％的珠光体；并且所述球墨铸铁桩帽的球化率为86‑87％。

【技术特征摘要】
1.一种球墨铸铁桩帽，其特征在于，所述球墨铸铁桩帽含有3.80-3.90重量％的碳、2.35-2.40重量％的硅、0.20-0.25重量％的锰、0.072-0.080重量％的磷、0.010-0.015重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素；其中，所述球墨铸铁桩帽中含有85.20-85.35重量％的铁素体以及14.65-14.80重量％的珠光体；并且所述球墨铸铁桩帽的球化率为86-87％。2.根据权利要求1所述的球墨铸铁桩帽，其中，所述球墨铸铁桩帽含有3.84-3.86重量％的碳、2.37-2.39重量％的硅、0.22-0.24重量％的锰、0.075-0.077重量％的磷、0.011-0.013重量％的硫，余下为铁元素以及不可避免的杂质元素；其中，所述球墨铸铁桩帽中含有85.26-85.30重量％的铁素体以及14.70-14.74重量％的珠光体；并且所述球墨铸铁桩帽的球化率为86.1-86.3％，球化大小等级为8级。3.一种根据权利要求1或2所述的球墨铸铁桩帽的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)将原铁熔融形成原铁液；2)将球化剂和硅铁添加至所述原铁液中进行球化处理；3)将孕育剂添加至所述球化处理后的体系中进行孕育处理，接着加入除渣剂进行除渣；4)将所述除渣后的体系进行静压铸造以制得所述球墨铸铁桩帽；其中，所述静压铸造至少满足以下条件：压实比为0.3-1.1MPa，吹气压力为5.0-6.0MP...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱清明，
申请(专利权)人：芜湖新兴铸管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34