平衡器用灰铸铁的生产方法技术

本发明专利技术公开一种平衡器用灰铸铁的生产方法，制备步骤包括：称取生铁35‑40％，废钢30‑40％，回炉料20‑35％，增碳剂为生铁、废钢、回炉料总量的0.2‑0.3％；炉料熔化后加入FeMn65C7.0锰合金，得到原铁液；用冲入法加入孕育剂，对原铁液进行孕育，将铁液静置，当温度降至1300‑1360℃时将铁液浇注到浇注系统以形成铸件，待铸件冷却后，得到本发明专利技术平衡器用灰铸铁。该方法制备出的灰铸铁具有较高的抗拉强度以及较好的铸造性能，同时还能有效降低缩孔、缩松等铸造缺陷，提高成品率。

Production Method of Gray Cast Iron for Balancer

The invention discloses a production method of grey cast iron for balancer, and the preparation steps include: weighing pig iron 35 40%, scrap steel 30 40%, recycling charge 20 35%, carburizing agent 0.2 0.3% of the total amount of pig iron, scrap steel and recycling charge; adding FeMnC7.0 manganese alloy after melting to obtain raw iron; adding inoculant by flushing method; The original molten iron is inoculated, the molten iron is stationary, and when the temperature drops to 1300 1360 (?) C, the molten iron is poured into the casting system to form a casting. After the casting is cooled, the gray cast iron for the balancer of the present invention is obtained. The gray cast iron prepared by this method has higher tensile strength and better casting performance, and can effectively reduce casting defects such as shrinkage and porosity, and improve the yield.

【技术实现步骤摘要】
平衡器用灰铸铁的生产方法
本专利技术涉及高强度低合金化灰铸铁的铸造工艺
，具体是一种平衡器用灰铸铁的生产方法。
技术介绍
机床类铸件需要承受较高的机械应力和热应力，要求其必须具有好的断面均匀性(包括性能、组织、成分均匀)以及优异的力学性能(抗拉强度)和铸造性能。但是目前使用的机床类铸件用灰铸铁的生产方法，由于生产工艺的限制和铸件成分的限制，其生产出来的灰铸铁常常是强度不高或者铸造性能差，导致铸件寿命低，无法得到广泛的推广。比如精密冲床现在使用的越来越多，但是冲床在运转过程中，由于传动结构转动则必然产生惯性，从而导致各传动件因为间隙的关系而产生撞击、振动，这时就必需经由平衡器来平衡此惯性，这就是平衡器的主要作用也就是比较常用的机体。平衡器通常位于冲床顶部，当冲床运转时行程从下往上时平衡器起到一个帮拉作用来平衡滑块和模具的重量，消除或减少综合间隙，使导路不会发生偏移起到平衡作用，特别是在冲床使用大模具冲压时减少了主马达的使用功率以达到省电目的。所以生产平衡器的过程工艺非常关键，且现有的平衡器由于其结构复杂且厚度厚(最小厚度也在200mm以上)，多采用浇注工艺来完成生产，但是由于其厚度大在浇注过程需要在铸件型腔的上部放置冒口用来实现补液尽量减少缩孔、缩松等现象；如附图1-2所示：该结构即为平衡器辅助浇注系统的图，其中包括平衡器铸件本体构成的浇注型腔，该平衡器铸件本体由座体和位于座体上的连接部(如连接部用于与冲床上的滑块组件连接)，而由于这种结构的平衡器铸件其连接部为长和宽可以达到250mm的超厚铸件，在铁液浇注过程很容易在连接部产生缩孔、缩松等现象，为了弥补缺陷在连接部的中心位置设置冒口用来对其补液，但是由于这种冒口设置对应的位置为铸件的超厚位置，需要冒口直径非常的大，这种大孔径冒口的设置由于孔径大，铁液在凝固过程很容易从冒口出挤出导致冒口处的凝固慢于其它部位，在此处出现孔洞(即缩孔出现)，从而影响了平衡器整体的使用效果；此外，平衡器铸件的化学成分控制的限制也是导致平衡器出现收缩产生缩孔的一个原因；所以，现有技术上述两方面的影响，导致厚断面平衡器很容易出现缩孔等铸造缺陷，影响其使用效果。而且，目前用于平衡器的冒口，其结构包括与铸件的型腔直接接触的第一冒口部，设置于第一冒口部上方的第二冒口部，且第一冒口部和第二冒口部通过一个过渡连接部实现连接；一般的第一冒口部设置为长方体形状，第二冒口部设置成圆柱形状，为了实现两种结构的连接，中间加一个自第二冒口部至第一冒口部追减缩减的过渡连接部；传统用于这种冒口的过渡连接部为了节省材料往往将过渡部做的非常的短，导致过渡部的外侧边与水平方向之间的夹角很小，可能仅仅在15-30度之间，在外部砂型制作过程这种小角度内的砂子很难进入，即使进入也很难紧实，需要工人手工推送压实，费时费力；此外，传统的过渡部非常短，可能仅仅比第一冒口部长一点点，过渡部与第一冒口部可能的比值在1-1.5:1左右，导致此处的散热条件很差，铁液在此处长时间不能凝固，导致铸件质量受到很大影响。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述不足，提供一种平衡器用灰铸铁的生产方法，该方法制备出的灰铸铁具有较高的抗拉强度以及较好的铸造性能，同时还能有效降低缩孔、缩松等铸造缺陷，提高成品率。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种平衡器用灰铸铁的生产方法，具体操作步骤如下：(1)称取以下质量百分比的原料：生铁35-40％，废钢30-40％，回炉料20-35％，增碳剂：生铁、废钢、回炉料总量的0.2-0.3％；(2)将全部的生铁、废钢和回炉料放入熔炼炉内，然后加入配方总量0.2-0.3％的增碳剂；加热使得炉料熔化，待炉料熔清后加入FeMn65C7.0锰合金，锰合金的加入量为生铁、废钢、回炉料及增碳剂总质量的0.70-0.90％，待锰合金熔化后再加入0.3-0.4％的电解铜，得到原铁液，将原铁液继续加热到1450-1480℃；获得的该原铁液的成分及质量百分比为C3.20％～3.40％，Si1.65％～1.85％，Mn0.5-0.7％，P≤0.60％，S0.05-0.08％，Cu0.25-0.35％，其余为铁；(3)用冲入法加入孕育剂，对原铁液进行孕育，孕育剂的粒径为3-8mm，孕育剂的加入量为原铁液质量的0.3-0.4％，搅拌均匀，得到铁液；此时该铁液的成分及质量百分比为C3.0％～3.20％，Si1.85％～2.15％，Mn0.5-0.7％，P≤0.60％，S0.05-0.08％，Cu0.20-0.30％，其余为铁；(4)将铁液静置，当温度降至1300-1360℃时将铁液浇注到浇注系统以形成铸件，待铸件冷却后，得到本专利技术平衡器用灰铸铁。作为优选，所述步骤(1)中增碳剂为元素质量百分比为C≥98％，S≤0.05％，N≤0.01％，灰份(灰分)≤0.3％，挥发份(挥发分)≤0.3％，粒度为0.5-3mm的增碳剂，如丹晟实业(上海)有限公司生产的DC系列型增碳剂(DC-(1-4)型增碳剂)。作为优选，所述步骤(3)中的孕育剂为硅钡孕育剂，其元素质量百分比为Si71％-73％，Ca0.7％-1.3％，Ba1.6％-2.4％，Al≤1.2％，S≤0.02％，余量为铁。作为优选，步骤(4)中所述的浇注系统的结构为：该系统包括平衡器铸件浇注型腔和浇注结构，该平衡器铸件由座体和位于座体上的连接部构成，所述的连接部上表面靠近内侧边位置设置有冒口，所述的连接部的外侧面靠近上表面位置设置有若干冷铁；所述的浇注结构包括直浇道，横浇道和内浇道，所述的直浇道与横浇道垂直连接，所述的内浇道与横浇道垂直连接；所述的横浇道为U字型、且位于平衡器铸件浇注型腔的三个侧边的外侧，所述的直浇道位于横浇道的中部；所述的内浇道为6个，一端连接于横浇道、另一端连接于座体侧壁。采用上述结构，冷铁的设置可以实现先对厚度较大的连接部位置进行冷却，铁液先进行了凝固，因此整个铸件在铁液冷凝过程就不会出现铁液从冒口挤出的现象发生，避免冒口缩孔的形成；此外，将冒口的位置由连接部的中心位置移到连接部靠近内侧边位置，由于铁液实现凝固此时从冒口补进入的铁液量降低，同时也不会出现冒口处出现孔洞的现象；另，本专利技术的浇注结构可以实现多方位对平衡器铸件浇注型腔内进行充型，保证充型的平稳性；且内浇道的连接位置位于座体侧壁，即铁液能实现从底部向上铸件充满整个型腔，更加稳固，平稳，减少铸造缺陷。作为优选，所述的连接部为六个，且左右各三个对称设置；所述的冷铁由两组第一组冷铁和四组第二组冷铁构成，所述的第一组冷铁为两块、位于中间位置的连接部的外侧面上，所述的第二组冷铁为一块位于两端位置的连接部的外侧面上。采用这种结构，可以充分的保证冷铁对连接部的冷凝作用，使得铁液不会由于其它部位先冷凝此处后冷凝而导致铁液从冒口挤出形成孔洞的现象出现。作为优选，所述的第一组冷铁中的两块冷铁等高平行设置，所述的第二组冷铁位于连接部外侧面的中心线上；采用该结构，可以使得六个连接部及时、等效的冷凝，保证位于其上表面的冒口不会出现铁液挤压出去的现象，从而进一步减少铸造缺陷。作为优选，所述的冒口包括与铸件型腔直接连接的第一冒口部，位于第一冒口部上方的第二冒口部，所述的第一冒口部和第二冒口部通过过渡连接部实现连接；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平衡器用灰铸铁的生产方法，其特征在于，制备步骤包括：(1)称取以下质量百分比的原料：生铁35‑40％，废钢30‑40％，回炉料20‑35％，增碳剂：生铁、废钢、回炉料总量的0.2‑0.3％；(2)将全部的生铁、废钢和回炉料放入熔炼炉内，然后加入增碳剂配方总量0.2‑0.3％的增碳剂；加热使得炉料熔化，待炉料熔清后加入FeMn65C7.0锰合金，锰合金的加入量为生铁、废钢、回炉料及增碳剂总质量的0.70‑0.90％，待锰合金熔化后再加入0.3‑0.4％的电解铜，得到原铁液，将原铁液继续加热到1450‑1480℃；获得的该原铁液的成分及质量百分比为C 3.20％～3.40％，Si1.65％～1.85％，Mn 0.5‑0.7％，P≤0.60％，S 0.05‑0.08％，Cu0.25‑0.35％，其余为铁；(3)用冲入法加入孕育剂，对原铁液进行孕育，孕育剂的粒径为3‑8mm，孕育剂的加入量为原铁液质量的0.3‑0.4％，搅拌均匀，得到铁液；此时该铁液的成分及质量百分比为C 3.0％～3.20％，Si1.85％～2.15％，Mn 0.5‑0.7％，P≤0.60％，S 0.05‑0.08％，Cu0.20‑0.30％，其余为铁；(4)将铁液静置，当温度降至1300‑1360℃时将铁液浇注到浇注系统以形成铸件，待铸件冷却后，得到本专利技术平衡器用灰铸铁。...

【技术特征摘要】
1.一种平衡器用灰铸铁的生产方法，其特征在于，制备步骤包括：(1)称取以下质量百分比的原料：生铁35-40％，废钢30-40％，回炉料20-35％，增碳剂：生铁、废钢、回炉料总量的0.2-0.3％；(2)将全部的生铁、废钢和回炉料放入熔炼炉内，然后加入增碳剂配方总量0.2-0.3％的增碳剂；加热使得炉料熔化，待炉料熔清后加入FeMn65C7.0锰合金，锰合金的加入量为生铁、废钢、回炉料及增碳剂总质量的0.70-0.90％，待锰合金熔化后再加入0.3-0.4％的电解铜，得到原铁液，将原铁液继续加热到1450-1480℃；获得的该原铁液的成分及质量百分比为C3.20％～3.40％，Si1.65％～1.85％，Mn0.5-0.7％，P≤0.60％，S0.05-0.08％，Cu0.25-0.35％，其余为铁；(3)用冲入法加入孕育剂，对原铁液进行孕育，孕育剂的粒径为3-8mm，孕育剂的加入量为原铁液质量的0.3-0.4％，搅拌均匀，得到铁液；此时该铁液的成分及质量百分比为C3.0％～3.20％，Si1.85％～2.15％，Mn0.5-0.7％，P≤0.60％，S0.05-0.08％，Cu0.20-0.30％，其余为铁；(4)将铁液静置，当温度降至1300-1360℃时将铁液浇注到浇注系统以形成铸件，待铸件冷却后，得到本发明平衡器用灰铸铁。2.根据权利要求1所述的平衡器用灰铸铁的生产方法，其特征在于，所述步骤(1)中增碳剂为DC-4型增碳剂，其元素质量百分比为C≥98％，S≤0.05％，N≤0.01％，灰份≤0.3％，挥发份≤0.3％，粒度为0.5-3mm；所述步骤(3)中的孕育剂为硅钡孕育剂，其元素质量百分比为Si71％-73％，Ca0.7％-1.3％，Ba1.6％-2.4％，Al≤1.2％，S≤0.02％，余量为铁。3.根据权利要求1所述的平衡器用灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：项铮宇，张亚敏，周宁，吴超，詹善国，
申请(专利权)人：宁波拓铁机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33