一种新型球化孕育处理方法技术

本发明专利技术公开一种新型球化孕育处理方法，选用两个铁水包，分别作为转运包和球化包；炉内铁水成分合格后过热至1480℃～1500℃将铁水出至转运包并倒出所需重量，并在转运包内加入一次孕育剂；所述球化包内预设有球化剂和二次孕育剂；将所述转运包和所述球化包运抵至浇注现场，吊起所述转运包测重并测温，铁水温度在1400℃～1460℃时快速倒入至所述球化包内，铁水倒入的同时向所述球化包内添加三次孕育剂；浇注时，沿铁水随流加入四次孕育剂；本方法采用倒包球化孕育的处理工艺，并合理控制每次孕育剂的添加量，明显提升了孕育处理的效果，使得球化效果更理想，石墨数量多、石墨形态好，力学性能及金相组织稳定，最终能稳定生产出合格的大型球铁件。的大型球铁件。的大型球铁件。

【技术实现步骤摘要】
一种新型球化孕育处理方法


[0001]本专利技术涉及到铸造
，具体涉及到一种新型球化孕育处理方法。

技术介绍

[0002]由于厚大断面球墨铸铁铸件容易出现开花状、碎块状，粗大状等异常石墨，并且由于液态冷却和凝固时间较长，会产生球化衰退与孕育衰退等现象，这些都会对基体组织产生影响，严重恶化铸件的力学性能。
[0003]目前大型球铁件生产时，一般采用传统的冲入法球化工艺，即在球化包底加入球化剂、孕育剂，浇注时加二次随流的工艺进行生产，这种工艺缺点是球化温度可控度小、孕育次数不足，导致球化后的石墨数量、形态差异较大，最终导致力学性能及金相组织不符合要求，导致生产不稳定。
[0004]如中国专利技术专利(公开号：CN103805731B)在2016年公开了一种球墨铸铁合金制备方法，该方法包括铁水包内孕育、倒包孕育、随流孕育。该专利技术在原有的球化包内孕育和随流孕育这两个步骤之间增加倒包孕育工艺，实现瞬时多次孕育特种工艺；但是这种倒包孕育的方式比较适合小型球墨铸铁件的生产，对于大型、大吨位的球墨铸铁件的生产作用不明显。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种新型球化孕育处理方法，并对球化前的铁液进行优化以便提供良好的球化平台，同时稳定的控制球化所需的温度，增加球化孕育处理过程中的次数，使球化后的石墨数量、形态都得到大大提升，由此获得稳定的力学性能及金相组织，最终稳定生产出合格的大型球铁件。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种新型球化孕育处理方法，包括如下操作步骤：
[0008](1)选用两个铁水包，一个作为转运包、一个作为球化包；
[0009](2)炉内铁水成分合格后过热至1480℃～1500℃将铁水出至所述转运包并倒出所需重量，并在所述转运包内加入一次孕育剂，加入量为0.1％～0.3％；
[0010](3)所述球化包内预设有球化剂和二次孕育剂，所述球化剂加入量1.0％～1.4％，所述二次孕育剂加入量为0.3～0.6％，所述二次孕育剂覆盖在所述球化剂的上方，并在所述二次孕育剂上设置覆盖层；
[0011](4)将所述转运包和所述球化包运抵至浇注现场，吊起所述转运包测重并测温，铁水温度在1400℃～1460℃时快速倒入至所述球化包内，铁水倒入的同时向所述球化包内添加三次孕育剂，所述三次孕育剂的加入量为0.2％～0.5％；
[0012](5)浇注时，沿铁水随流加入四次孕育剂，所述四次孕育剂的加入量为0.05％～0.15％。上述孕育剂加入量均按照浇注总量的百分比计算。
[0013]本球化孕育处理方法采用倒包球化孕育的处理工艺，在出铁水、倒包以及浇注过
程中采用多次孕育处理，并合理控制每次孕育剂的添加量，明显提升了孕育处理的效果，使得球化效果更理想，石墨数量多、石墨形态好，力学性能及金相组织稳定，最终能稳定生产出合格的大型球铁件。
[0014]本球化孕育处理方法向后通过四次添加孕育剂，取得了意想不到的效果，并不是单纯的次数增加而带来了的，与孕育剂加入的时机和加入量有密切关系，由于厚大断面球墨铸件不仅壁厚大而且吨位重，一次浇注所需的铁水量非常大，出炉铁水等待时间、铸件凝固时间都较长，通过分次分量加入孕育剂，能够在不同时间节点和管件工序上进行球化孕育；所述一次孕育剂在出铁水时随铁水加入到所述转运包中，所述转运包需要等待一端时间才能够转运至球化包，在这个过程中孕育剂在所述转运包内反应起到预调节的作用；还有一部分铁水直接出至所述球化包中，由于所述二次孕育剂和所述球化剂已经预设在所述球化包中，铁水进入后在二次孕育剂和球化剂的作用下铁水开始球化变化，这个过程刚好持续到所述球化包运抵浇注现场；在浇注现场，将预处理的所述转运包内的铁水再次倒入球化包中进行混合，并随流加入三次孕育剂，这个过程中，避免了初期加入过多的孕育剂被高温影响以及长时间造成的衰退现象，使得孕育剂加入总量和球化剂加入量不增加的情况下，球化效果更好；最后在铁水浇注时再随流加入四次孕育剂能够进一步巩固球化效果，保证铁水在长期的凝固过程中球化衰退的现象较少出现。
[0015]通过采用本球化孕育处理方法，生产出来的球墨铸件的品质稳定性非常好，重复生产和批量生产活动的铸件的球化等级均在3级以上，石墨大小等级不小于5级，铁素体体积分数不小于98％。
[0016]进一步的，所述转运包内的所述一次孕育剂一次包底冲入，所述一次孕育剂为颗粒度5～15mm的含Ba孕育剂。含Ba孕育剂可促进石墨化，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，它在孕育处理后的一段时间内保持有良好的效果，足以衔接下次孕育。
[0017]进一步的，所述球化包远离浇口一侧的包底设有堤坝，所述堤坝与所述球化包内壁围成的区域内填充有所述球化剂，压紧平实后在所述球化剂的表面填入所述二次孕育剂，压紧平实后在所述二次孕育剂表面覆盖薄钢板作为所述覆盖层，所述薄钢板与所述二次孕育剂之间还设有覆盖剂；所述二次孕育剂也为颗粒度5～15mm的含Ba孕育剂。
[0018]采用堤坝的包围和所述薄钢板的覆盖，能够避免铁水加入时将球化剂和孕育剂一瞬间冲散，造成孕育球化不良的现象，这样设置能够让铁水充入一定量后，孕育剂和球化剂再在铁水中分散反应，提升球化孕育效果。
[0019]进一步的，所述三次孕育剂在倒包的过程中从所述球化包的一旁随铁水流动加入，所述三次孕育剂也为颗粒度5～15mm的含Ba孕育剂。
[0020]进一步的，所述四次孕育剂通过随流孕育装置从所述球化包的上方加入，所述四次孕育剂为颗粒度0.5～1.5mm含Bi孕育剂。采用这种较细颗粒的含Bi孕育剂，适合随流孕育添加，有利于孕育量的准确控制。
[0021]进一步的，所述球化剂为重RE球化剂，主要化学成分为5～8的Mg、1.0～2.0的RE、1.5～2.5的Ca、42～45的Si、少量的Ba(如1.8
‑
2.5)、微量的Bi和Sb(如0.1以内)，余量为Fe，均按照wB(％)计，可以选用市售的产品。
[0022]进一步的，所述一次孕育剂、所述二次孕育剂和所述三次孕育剂的化学成分均为
如下设置：1～3的Ca、4～6的Ba、67～72的Si、微量的Bi和Sb(0.1
‑
1)，余量为Fe，均按照wB(％)计，不含REO，可以选用市售的产品,如龙南龙钇重稀土科技股份有限公司生产的球化剂和孕育剂。
[0023]进一步的，所述四次孕育剂的化学成分如下：少量的REO(小于1)、2～3的Ca、3～5的Ba、55～65的Si、少量的Bi和Sb(小于1)，余量为Fe，均按照wB(％)计。
[0024]进一步的，选用40％～60％低Mn的冲压边角料废钢、60％～40％Q10生铁的炉料配比进行熔化冶炼，选用93％含碳量的增碳剂，在炉内随废钢前期加入，采用FeSi调整炉内原Si量，熔炼后原铁液的合格成分如下：
[0025]C、3.9～4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型球化孕育处理方法，其特征在于，包括如下操作步骤：(1)选用两个铁水包，一个作为转运包、一个作为球化包；(2)炉内铁水成分合格后过热至1480℃～1500℃将铁水出至所述转运包，并在所述转运包内加入一次孕育剂，加入量为0.1％～0.3％；(3)所述球化包内预设有球化剂和二次孕育剂，所述球化剂加入量1.0％～1.4％，所述二次孕育剂加入量为0.3～0.6％，所述二次孕育剂覆盖在所述球化剂的上方，并在所述二次孕育剂上设置覆盖层；(4)将所述转运包和所述球化包运抵至浇注现场，吊起所述转运包测重并测温，铁水温度在1400℃～1460℃时快速倒入至所述球化包内，铁水倒入的同时向所述球化包内添加三次孕育剂，所述三次孕育剂的加入量为0.2％～0.5％；(5)浇注时，沿铁水随流加入四次孕育剂，所述四次孕育剂的加入量为0.05％～0.15％。2.根据权利要求1所述的新型球化孕育处理方法，其特征在于，所述转运包内的所述一次孕育剂一次包底冲入，所述一次孕育剂为颗粒度5～15mm的含Ba孕育剂。3.根据权利要求1所述的新型球化孕育处理方法，其特征在于，所述球化包远离浇口一侧的包底设有堤坝，所述堤坝与所述球化包内壁围成的区域内填充有所述球化剂，压紧平实后在所述球化剂的表面填入所述二次孕育剂，压紧平实后在所述二次孕育剂表面覆盖薄钢板作为所述覆盖层，所述薄钢板与所述二次孕育剂之间还设有覆盖剂；所述二次孕育剂也为颗粒度5～15mm的含Ba孕育剂。4.根据权利要求1所述的新型球化孕育处理方法，其特征在于，所述三次孕育剂在倒包的过程中从所述球化包的一旁随铁水流动加入，所述三次孕育剂也为颗粒度5～15mm的含Ba孕育剂。5.根据权利要求1所述的新型球化孕育处理方法，其特征在于，所述四次孕育剂通过随流孕育装置从所述球化包的上方加入，所述四次孕育剂为颗粒度0.5～1.5mm含Bi孕育剂。6.根据权利要求1所述的新型球化孕育处理方法，其特征在于，所述球化剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘密，杨宗明，何程，陈春生，
申请(专利权)人：武汉武重铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：