一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于吸冶金技术领域，特别涉及一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的球墨铸铁孕育剂，按重量份由这些组分组成:Si:50～60％，Ge:8～13％，Ni:0.5～1％，Ba:0.5～1.5％，Mn:0.5～1.5％；余量为Fe以及不可避免的微量元素。本发明专利技术的制备方法，包括以下步骤：S1：将称取合金原料粉碎；S2：将粉碎的合金原料放入真空坩埚内升温至1520℃至1550℃以使得各原料熔化；S3：待原料充分熔化混合后，真空冷却后粉碎成平均粒径为200～500μm即可。用本发明专利技术提供的孕育剂孕育球墨铸铁后，耐磨性、硬度、抗拉强度、断面均匀程度，减少白口现象等均大幅提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于吸冶金
，特别涉及一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用。
技术介绍
孕育剂有可促进石墨化，减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织，使球铁石墨圆整，减少或消除激冷，防止表面游离渗碳体的形成,均匀组织，提高力学性能等优点，其在铸铁领域得到了广泛地应用。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是二十世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。申请号为201410405999.8的专利《一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用》，其配方按重量百分比计包括：Si：60～65％，Zr：3.5～6.0％，Ca：1～2％，Al：0～1.4％，Fe3O4：0.5～1.5％和余量为Fe以及不可避免的微量元素。Fe的熔点为1535℃，而Ca的沸点为1484℃，这样的组合，Fe和Ca是无法很均匀融合的。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供的了一种孕育剂，用本专利技术的孕育剂孕育球墨铸铁后，耐磨性、硬度、抗拉强度、断面均匀程度，减少白口现象等均大幅提高。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种球墨铸铁孕育剂，按重量份由以下组分组成:Si:50～60％Ge:8～13％Ni:0.5～1％Ba:0.5～1.5％Mn:0.5～1.5％余量为Fe以及不可避免的微量元素。优选的，其配方按重量百分比计包括：Si：50～55％，Ge:10～12％；Ni:0.8～1.2％；Ba：1.2～1.5％，Mn:0.5～1％余量为Fe以及不可避免的微量元素。优选的，其中Si、Ge、Ni按重量的比例为50：10：1。所述球墨铸铁孕育剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将称取合金原料粉碎；S2：将粉碎的合金原料放入真空坩埚内升温至1520℃至1550℃以使得各原料熔化；S3：待原料充分熔化混合后，真空冷却后粉碎成平均粒径为200～500μm即可。所述的球墨铸铁孕育剂在球墨铸铁中的应用。优选得，在孕育过程中球墨铸铁孕育剂的加入量为球墨铸铁总重量的0.5～1.5％。与现有技术相比，本专利技术具有的优点如下：(1)Ge的加入，能降低传统球墨铸铁孕育剂整体的熔点，由于熔点低瞬时扩散快，孕育效果更好；(2)Si、Ge、Ni的一定配比，在少量Ni的存在下，促进了铁液按稳定系转变时，能减少过量溶解氮含量，抑制孕育衰退，防止白口倾向；(3)Ba有脱氧作用，能减轻铸铁的白口倾向，促成均细小的A型石墨。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步说明：实施例1制备球墨铸铁孕育剂：将称取得60wt％的Si，13wt％的Ge，1wt％的Ni，1.5wt％的Ba，1.5wt％Mn和余量为Fe以及不可避免的微量元素合金原料粉碎；将粉碎的合金原料放入真空坩埚内升温至1520℃至1550℃以使得各原料熔化；待原料充分熔化混合后，真空冷却后粉碎成平均粒径为200～500μm即可制得球墨铸铁孕育剂。制造球墨铸铁：(1)熔炼：在电炉中加入重量百分比为55％的生铁，30％的球铁回炉料，10％的废钢，电炉升温至1480—1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水；(2)球化和微量合金化：向加有重量百分比为0.08％的Sn和重量百分比为1.3％的球化剂的浇包中加入步骤(1)所得铁水，进行球化处理，其中球化剂中含有重量百分比为40％的Si、8％的Mg、1.5％的RE；(3)孕育处理：在步骤(2)所得铁水中加入重量百分比为1％的孕育剂进行孕育处理；(4)浇注：将步骤(3)所得铁水转至铸件型腔中进行浇注，浇注后自然冷却，即得铸态球墨铸铁。实施例2制备球墨铸铁孕育剂：将称取得50wt％的Si，5wt％的Ge，0.5wt％的Ni，0.5wt％的Ba，1.5wt％Mn和余量为Fe以及不可避免的微量元素合金原料粉碎；将粉碎的合金原料放入真空坩埚内升温至1520℃至1550℃以使得各原料熔化；待原料充分熔化混合后，真空冷却后粉碎成平均粒径为200～500μm即可制得球墨铸铁孕育剂。制造球墨铸铁：(1)熔炼：在电炉中加入重量百分比为55％的生铁，30％的球铁回炉料，10％的废钢，电炉升温至1480—1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水；(2)球化和微量合金化：向加有重量百分比为0.08％的Sn和重量百分比为1.3％的球化剂的浇包中加入步骤(1)所得铁水，进行球化处理，其中球化剂中含有重量百分比为40％的Si、8％的Mg、1.5％的RE；(3)孕育处理：在步骤(2)所得铁水中加入重量百分比为1％的孕育剂进行孕育处理；(4)浇注：将步骤(3)所得铁水转至铸件型腔中进行浇注，浇注后自然冷却，即得铸态球墨铸铁。实施例3制备球墨铸铁孕育剂：将称取得50wt％的Si，10wt％的Ge，1wt％的Ni，1.2wt％的Ba，1wt％Mn和余量为Fe以及不可避免的微量元素合金原料粉碎；将粉碎的合金原料放入真空坩埚内升温至1520℃至1550℃以使得各原料熔化；待原料充分熔化混合后，真空冷却后粉碎成平均粒径为200～500μm即可制得球墨铸铁孕育剂。制造球墨铸铁：(1)熔炼：在电炉中加入重量百分比为55％的生铁，30％的球铁回炉料，10％的废钢，电炉升温至1480—1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水；(2)球化和微量合金化：向加有重量百分比为0.08％的Sn和重量百分比为1.3％的球化剂的浇包中加入步骤(1)所得铁水，进行球化处理，其中球化剂中含有重量百分比为40％的Si、8％的Mg、1.5％的RE；(3)孕育处理：在步骤(2)所得铁水中加入重量百分比为1％的孕育剂进行孕育处理；(4)浇注：将步骤(3)所得铁水转至铸件型腔中进行浇注，浇注后自然冷却，即得铸态球墨铸铁。实施例4制备球墨铸铁孕育剂：将称取得55wt％的Si，11wt％的Ge，1.1wt％的Ni，1.2wt％的Ba，1wt％Mn和余量为Fe以及不可避免的微量元素合金原料粉碎；将粉碎的合金原料放入真空坩埚内升温至1520℃至1550℃以使得各原料熔化；待原料充分熔化混合后，真空冷却后粉碎成平均粒径为200～500μm即可制得球墨铸铁孕育剂。制造球墨铸铁：(1)熔炼：在电炉中加入重量百分比为55％的生铁，30％的球铁回炉料，10％的废钢，电炉升温至1480—1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水；(2)球化和微量合金化：向加有重量百分比为0.08％的Sn和重量百分比为1.3％的球化剂的浇包中加入步骤(1)所得铁水，进行球化处理，其中球化剂中含有重量百分比为40％的Si、8％的Mg、1.5％的RE；(3)孕育处理：在步骤(2)所得铁水中加入重量百分比为1％的孕育剂进行孕育处理；(4)浇注：将步骤(3)所得铁水转至铸件型腔中进行浇注，浇注后自然冷却，即得铸态球墨铸铁。对比例1制备球墨铸铁孕育剂：将称取得55wt％的Si，5.5wt％的Ge，1.2wt％的Ba，1wt％Mn和余量为F本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球墨铸铁孕育剂，其特征在于，按重量份由以下组分组成:

【技术特征摘要】
1.一种球墨铸铁孕育剂，其特征在于，按重量份由以下组分组成:2.根据权利要求1所述的球墨铸铁孕育剂，其特征在于，其配方按重量百分比计包括：Si：50～55％，Ge:10～12％；Ni:0.8～1％；Ba：1.2～1.5％，Mn:0.5～1％余量为Fe以及不可避免的微量元素。3.根据权利要求1所述的球墨铸铁孕育剂，其特征在于，其中Si、Ge、Ni按重量的比例为50：10：1。4.如权利要求1-3中任一所述的球墨铸铁孕育剂的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：施佳弟，
申请(专利权)人：嘉善蓝欣涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33