本发明专利技术属于灰铸铁生产方法的技术领域，具体涉及一种生产高碳当量、低合金、中高强度灰铸铁的方法，解决了采用现有技术生产的高碳当量灰铸铁力学性能低的问题。本发明专利技术所述的方法在炉内加入的生铁是低硅铸造生铁，而不是铸造传统使用的中、高硅铸造生铁，出炉铁水是高碳铁水。出炉铁水倾入大包时随流加入由稀土硅铁合金、锰铁、硅钙钡孕育剂配成的自配专用复合孕育剂，大幅度提高灰铸铁的力学性能。本发明专利技术解决了灰铸铁在高碳当量成分范围力学性能很低这项铸造界公认的难题。用该种方法生产的铸铁件，作为一种铸造新材料，可在汽车制动盘、制动毂上大量推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于灰铸铁生产方法的
，具体涉及一种生产高碳当量、低 合金、中高强度灰铸铁的方法。技术背景传统灰铸铁生产主要使用的生铁是中、高硅(含硅1.60~2.80%)铸造生铁。 为保证灰铸铁达到中、高强度的力学性能， 一般采用低碳当量(2.90 3.50%碳， 1.70~2.30%硅)、低合金化。用传统灰铸铁生产方法，当采用高碳当量(如 3.70 3.95%碳，1.60 2.10%硅)时，所生产的灰铸铁件力学性能低， 一般能够获 得的力学性能是抗拉强度o"150MPa;硬度HBd60，不能满足受力铸件的使 用要求，因此，高碳当量、低合金化、中高强度灰铸铁的生产是铸造界公认的 难题。汽车制动盘、制动毂是受力铸件，涉及到车辆和驾乘人员的人身安全。目 前广泛采用的低碳当量(2.90~3.50%碳，1.70~2.30%硅)、低合金灰铸铁。但因 含碳量低，灰铸铁组织中石墨数量少，存在吸振性差，摩擦噪音大，产生制动 尖叫声，而且摩擦性差，易产生制动颤抖；受热龟裂倾向大，易产生制动表面 小块剥离的缺点。采用高碳当量、低合金中高强度灰铸铁可以弥补这些缺点。
技术实现思路
本专利技术为了解决采用现有技术生产的高碳当量灰铸铁力学性能低的问题， 提供了。本专利技术采用如下的技术方案实现，其步骤为1) 、炉内按下列重量比加入下述炉料低硅铸造生铁20 40份，废钢材30 40份，废铸铁件25 40份； 根据上述三种炉料的含碳量加入铸造用增碳剂，铸造用增碳剂加入量应保 证炉内氧化烧损消耗后，含碳量为3.70 3.95%，含硅量为1.00 1.50°/0;2) 、升温到1500 1550°C，根据炉内铁液成分化验结果补加铸造用硅铁、锰 铁、铬铁、铜，使将要出炉的铁水成分控制在3.70 3.95%碳，1.30 1.50%硅， 0.50 0.70%锰，^0.12%硫，」0.15%磷，0.20 0.40%铬，0,40 0.70%铜；3) 、出炉铁水倾入大包时做随流孕育处理，按大包将要处理的铁水量，每 100公斤铁水所加入的孕育处理合金包括铸造用稀土硅铁合金0.10~0.20公斤， 锰铁0.10~0.20公斤，硅钙钡孕育剂0.25~0.35公斤；4) 大包铁水处理完毕后，从大包倾入浇铸小包时，按倾入小包的铁水量， 每100公斤铁水随流加入硅钙钡孕育剂0.10 0.20公斤本专利技术铸造产品成份范围与力学性能如下1、 成份范围(重量百分比)碳3.70~3.95%，硅1.60 2.10%，锰0.60~0.80%，硫^0.12%，磷^0.15%，铬 0.20~0.40%，铜0.40~0.70%。2、 在标准B型(030mm)单铸试棒上，或壁厚是10~25mm的铸件上 抗拉强度ob190~240MPa硬度 180~220HB3、 金相组织石墨A型片状石墨，石墨尺寸2 5级 基体珠光体285%本专利技术所述的方法在炉内加入的生铁是低硅铸造生铁，而不是铸造传统使 用的中、高硅铸造生铁，出炉铁水是高碳铁水(3.70~3.95%碳)。出炉铁水倾入大包时随流加入由稀土硅铁合金、锰铁、硅钙钡孕育剂配成的自配专用复合孕育剂，增加A型石墨数量，均匀、细化A型片状石墨，增加、细化珠光体，大幅度提高灰铸铁的力学性能。本专利技术具有如下有益效果1、 解决了灰铸铁在高碳当量成分范围力学性能很低这项铸造界公认的难题。2、 采用廉价的低硅铸造生铁，成本低。3、 用该种灰铸铁生产的铸铁件，由于片状石墨含量高，具有吸振性好，摩 擦性好，受热龟裂倾向小，摩擦噪音低的优点，作为一种铸造新材料，可在汽 车制动盘、制动毂上大量推广应用。具体实施方式取原料，原料化学成分化验结果1、 低硅铸造生铁，4.25%碳，1.21%硅，0.22%锰，0.046%硫，0.148%磷，2、 废f冈禾才，0.300/0碳，0.400/0硅，0.400/0辛孟，0.030/o^t， 0.040/0磷，3、 废铸铁件，3.76%碳，1.78%硅，0.73%锰，0.048%硫，0.082%磷，0.26% 铬，0.45°/。铜，4、 铸造用增碳剂，92%碳5、 铸造用75#硅铁，72%硅，6、 铸造用65#锰铁，63%锰，7、 铸造用60#铬铁，59%铬，8、 电解铜，99%铜。实施例1:炉中加入如下原料组分(每份5公斤，采用0.5吨的电炉)低 硅铸造生铁20份，废钢材40份，废铸铁件40份，铸造用增碳剂1.5份，炉内 炉料的含碳量3.85%，含硅量为1.11% 。升温到1500 1550°C，加入铸造用75#硅铁0.4份，铸造用65#锰铁0.3份， 铸造用60#铬铁0.3份，电解铜0.3份；除去氧化烧损消耗，炉内铁水的化学成 份是3.78%碳，1.40%硅，0.67%锰，0.04%硫，0.078%磷，0.27%铬，0.47%铜。经大包和小包二次加入孕育剂处理后，大包孕育剂加入量为每100公斤铁 水加入铸造用稀土硅铁合金O.l公斤，锰铁0.12公斤，硅钙钡孕育剂0.35公 斤，小包孕育剂加入量为每100公斤铁水加入硅钙钡孕育剂0.20公斤，产品 成分是3.77%碳，1,73%硅，0.74%锰，0.04%硫，0.078%磷，0.27%铬，0.47% 铜。产品力学性能试验结果在铸件壁厚为22~25mm处取样，1、 抗拉强度ob=214MPa，硬度HB2032、 金相组织石墨A型片状石墨，石墨尺寸3 5级 基体珠光体>90%实施例2:炉中加入如下原料组分(每份10公斤，采用l吨的电炉)低硅 生铁40份，废钢材30份，废铸铁件30份，铸造用增碳剂l份，炉内炉料的含 碳量3.84%，含硅量为1.14%。升温到1500~1550°C，加入铸造用75#硅铁0.4份，铸造用65#锰铁0.3份， 铸造用60#铬铁0.3份，电解铜0.3份；除去氧化烧损消耗，炉内铁水的化学成 份是3.76%碳，1.42%硅，0.61%锰，0.042%硫，0.096%磷，0.25%铬，0.43% 铜。经大包和小包二次加入孕育剂处理后，大包孕育剂加入量为每100公斤铁 水加入大包孕育剂铸造用稀土硅铁合金0.20公斤，锰铁0.20公斤，硅钙钡 孕育剂0.30公斤；小包孕育剂加入量为每100公斤铁水加入硅钙钡孕育剂0.15 公斤，产品成分是3.76%碳，1.80%硅，0.72%锰，0.0420/0硫，0.096%磷，0.25%铬，0.43%铜。产品力学性能试验结果在铸件壁厚为22~25mm处取样，1、 抗拉强度ob=208MPa，硬度HB1982、 金相组织石墨A型片状石墨，石墨尺寸2 4级 基体珠光体〉85%实施例3:炉中加入如下原料组分(每份30公斤，采用3吨电炉)低硅生铁35份，废钢材35份，废铸铁件25份，铸造用增碳剂1.3份，炉内炉料的含 碳量3.86%，含硅量为1.06%。升温到1500 1550°C ，加入铸造用75#硅铁0.5份，铸造用65#锰铁0.4份， 铸造用60#铬铁0.4份，电解铜0.4份；除去氧化烧损消耗，炉内铁水的化学成 份是3.78%碳，1.42%硅，0.65%锰，0.04%硫，0.093%磷，0.29%铬，0.50%铜。经大包和小包二次加入孕育剂处理后，大包孕育剂加入量为每100公斤铁 水加入铸造用稀土硅铁合金0.20公本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生产高碳当量、低合金、中高强度灰铸铁的方法，其步骤为：１）、炉内按下列重量比加入下述炉料：低硅铸造生铁２０～４０份，废钢材３０～４０份，废铸铁件２５～４０份；根据上述三种炉料的含碳量加入铸造用增碳剂，铸造用增碳剂 加入量应保证炉内氧化烧损消耗后，含碳量为３．７０～３．９５％，含硅量为１．００～１．５０％；２）、升温到１５００～１５５０℃，根据炉内铁液成分化验结果补加铸造用硅铁、锰铁、铬铁、铜，使将要出炉的铁水成分控制在：３．７０～３．９５％碳 ，１．３０～１．５０％硅，０．５０～０．７０％锰，≤０．１２％硫，≤０．１５％磷，０．２０～０．４０％铬，０．４０～０．７０％铜；３）、出炉铁水倾入大包时做随流孕育处理，按大包将要处理的铁水量，每１００公斤铁水所加入的孕育处理合金包 括：铸造用稀土硅铁合金０．１０～０．２０公斤，锰铁０．１０～０．２０公斤，硅钙钡孕育剂０．２５～０．３５公斤；４）大包铁水处理完毕后，从大包倾入浇铸小包时，按倾入小包的铁水量，每１００公斤铁水随流加入硅钙钡孕育剂０．１０～０．２０公 斤。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李世荣，赵建国，
申请(专利权)人：襄汾县恒泰制动器有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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