珠光体球墨铸铁的制备方法及采用该方法制备的球墨铸铁技术

本申请涉及铸铁的领域，具体公开了一种珠光体球墨铸铁的制备方法及采用该方法制备的球墨铸铁。珠光体球墨铸铁的制备方法，包括配料、熔炼、浇包、浇注、退火以及冷却等步骤；其中：浇包时加入球化剂及孕育剂；孕育剂的组成为：Si为45

【技术实现步骤摘要】
珠光体球墨铸铁的制备方法及采用该方法制备的球墨铸铁


[0001]本申请涉及铸铁的领域，更具体地说，它涉及一种珠光体球墨铸铁的制备方法及采用该方法制备的球墨铸铁。

技术介绍

[0002]球墨铸铁是通过球化和孕育处理后得到的一种铸铁材料，其具有强度高、韧性好、耐磨性佳的优点，被广泛应用于铸造一些对强度、韧性、耐磨性要求比较高，或受力复杂的零件。球磨铸铁的制备过程主要包括：原材料的熔炼、浇包、浇注、退火以及冷却。其中，浇包是其中重要的一步；在浇包时会向铁水中加入球化剂和孕育剂；前者有利于使铸铁中的石墨结晶成球状，后者有利于改善石墨形态和分布状况，能够强烈增加石墨化核心，细化基体组织。
[0003]目前，采用球墨铸铁代替钢材的尝试越来越多，这也给球磨铸铁提出了更高的要求，要求其具有更高的硬度。因此如何提高球磨铸铁的硬度成了一项重要的研究课题。

技术实现思路

[0004]为了有效提高球墨铸铁的硬度，本申请提供一种珠光体球墨铸铁的制备方法及采用该方法制备的球墨铸铁。
[0005]第一方面，提供了一种珠光体球墨铸铁的制备方法，采用如下的技术方案：珠光体球墨铸铁的制备方法，包括：按以下配比：C为3.5
‑
3.7wt%、Si为2.1
‑
2.5wt%、Mn<0.3%、S<0.1wt%、P<0.06wt%、Cr为0.1
‑
0.2wt%、Ni<0.1wt%、Mo为0.3
‑
0.4wt%、V<0.05wt%、Ti<0.08wt%、Cu为0.3
‑
0.4wt%，余量为Fe和不可避免的杂质，称取原料；将所述原料熔炼成铁水；将所述铁水浇包，浇包时加入球化剂及孕育剂；所述孕育剂的组成为：Si为45
‑
55wt%、Ba为15
‑
20wt%、Ca为8
‑
12wt%、Cu为3
‑
6wt%、Al为1
‑
3 wt%、W为1
‑
3wt%，余量为Fe和不可避免的杂质；浇注、退火、冷却。
[0006]通过采用上述技术方案，通过配料、熔炼、浇包、浇注、退火以及冷却等步骤，珠光体球墨铸铁被顺利制备出来。其中：在浇包时采用含钨的孕育剂，通过钨与碳、铁等成分的协同配合，有利于形成高硬度合金；这些合金参与到球磨铸铁组织结构的形成中有利于提高所得球磨铸铁的硬度。
[0007]在一个具体的可实施方案中，将所述原料熔炼成铁水的温度为1580
‑
1600℃。
[0008]通过采用上述技术方案，优化了熔炼的温度，有利于获得性能更好的石墨铸铁。
[0009]在一个具体的可实施方案中，所述球化剂为镁硅铁合金球化剂，所述球化剂的加入量为铁水的1
‑
1.2wt%。
[0010]通过采用上述技术方案，优化了球化剂的种类和加入量，对于所得石墨铸铁性能
的提升具有积极的意义。
[0011]在一个具体的可实施方案中，所述孕育剂的加入量为铁水的0.3
‑
0.5wt%。
[0012]通过采用上述技术方案，优化了孕育剂的加入量，适量的孕育剂加入有利于更好地改善石墨形态和分布状况，所获得的石墨铸铁具有更高的硬度。
[0013]在一个具体的可实施方案中，在所述铁水浇包时，还加入覆盖剂；所述覆盖剂的组成为：蛭石为15
‑
33wt%、膨胀珍珠岩为30
‑
50wt%、微胶囊碳酸盐10
‑
15wt%、沸石8
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12wt%、氧化钙5
‑
10wt%以及三氧化二铝为5
‑
10wt%。
[0014]通过采用上述技术方案，覆盖剂的加入可以起到延长铁水凝固时间的作用，有利于获得硬度更好的球磨铸铁。同时，由于碳酸盐在高温下能够发生相变而形成熔融态，而当温度下降后，碳酸盐可以再次发生相变并放出大量的热量，从而对铁水起到保温的作用；故在覆盖剂中引入微胶囊碳酸盐能够进一步延长铁水的凝固时间，提高球磨铸铁的硬度。另外，采用微胶囊封装碳酸盐能够减少碳酸盐在熔融态下的泄漏，提高碳酸盐的保温效果。
[0015]在一个具体的可实施方案中，所述微胶囊碳酸盐由以下方法制得：将碳酸盐、水、有机溶剂及碱混合，形成油包水体系；向所述油包水体系中滴加正硅酸四乙酯，而得到微胶囊碳酸盐。
[0016]通过采用上述技术方案，微胶囊碳酸盐的壁材采用二氧化硅，有利于更好的保护碳酸盐。
[0017]在一个具体的可实施方案中，所述覆盖剂的加入量为铁水的0.5
‑
1wt%。
[0018]通过采用上述技术方案，优化了覆盖剂的加入量。
[0019]在一个具体的可实施方案中，所述铁水在球化包中进行浇包；所述球化包底部设置有堤坝，所述堤坝上开设有多个能使铁水流过堤坝的过液孔。
[0020]通过采用上述技术方案，在堤坝上开设过液口，使部分铁水从过液口通过，可以减少从堤坝越过的铁水的量，从而可以进一步减少浇入的铁水对球化剂等的对冲，进而延长了球化和孕育的时间，有利于获得硬度更佳的石墨铸铁。
[0021]在一个具体的可实施方案中，所述堤坝上还设置封闭件，所述封闭件将过液孔封闭。
[0022]通过采用上述技术方案，封闭件能够控制过液孔的开闭，从而可以调节从过液口通过的铁水和越过堤坝铁水的比例，进而能够调节浇入的铁水对球化剂等的冲击，有利于控制铁水球化的时间。
[0023]第二方面，提供了球磨铸铁，采用如下的技术方案：球磨铸铁，采用上述珠光体球墨铸铁的制备方法制得。
[0024]通过采用上述技术方案，所得球磨铸铁的珠光体含量达到65%，且具有较高的硬度。
[0025]综上所述，本申请至少具有以下有益技术效果之一：1、本申请所得的珠光体球墨铸铁的布氏硬度（HBW10/3000）不小于220，显示出较高的硬度。
[0026]2、本申请通过在孕育剂中引入钨，利用钨与碳、铁等成分的协同配合，有利于形成高硬度合金，这些合金进入球磨铸铁中有利于提高所得球磨铸铁的硬度。
[0027]3、本申请在覆盖剂中引入微胶囊碳酸盐，利用其在冷却时的相变放热能够对铁水起到保温作用，从而进一步延长了铁水的凝固时间，提高了球墨铸铁的硬度。
[0028]4、本申请通过在球化包中的堤坝上开设过液口，有利于进一步减少浇入的铁水对球化剂等的对冲，从而对于延长球化和孕育的时间，进而获得硬度更佳的石墨铸铁具有积极的意义。
[0029]5、本申请通过封闭件的设置，通过控制过液口的开闭，能够调节铁水的球化时间。
附图说明
[0030]图1是本申请实施例18的球化包的外观示意图。
[0031]图2是本申请实施例18的球化包的剖面示意图。
[0032]图3是本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.珠光体球墨铸铁的制备方法，其特征在于：包括：按以下配比：C为3.5
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3.7wt%、Si为2.1
‑
2.5wt%、Mn<0.3%、S<0.1wt%、P<0.06wt%、Cr为0.1
‑
0.2wt%、Ni<0.1wt%、Mo为0.3
‑
0.4wt%、V<0.05wt%、Ti<0.08wt%、Cu为0.3
‑
0.4wt%，余量为Fe和不可避免的杂质，称取原料；将所述原料熔炼成铁水；将所述铁水浇包，浇包时加入球化剂及孕育剂；所述孕育剂的组成为：Si为45
‑
55wt%、Ba为15
‑
20wt%、Ca为8
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12wt%、Cu为3
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6wt%、Al为1
‑
3 wt%、W为1
‑
3wt%，余量为Fe和不可避免的杂质；浇注、退火、冷却。2.根据权利要求1所述的珠光体球墨铸铁的制备方法，其特征在于：将所述原料熔炼成铁水的温度为1580
‑
1600℃。3.根据权利要求1所述的珠光体球墨铸铁的制备方法，其特征在于：所述球化剂为镁硅铁合金球化剂，所述球化剂的加入量为铁水的1
‑
1.2wt%。4.根据权利要求1所述的珠光...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兰英，
申请(专利权)人：常熟市精工模具制造有限公司，
类型：发明
国别省市：