一种熔模铸造高强度免热处理球铁的方法技术

本发明专利技术涉及一种熔模铸造高强度免热处理球铁的方法，包括步骤：制造蜡模

【技术实现步骤摘要】
一种熔模铸造高强度免热处理球铁的方法


[0001]本专利技术属于材料成型及铸造
，尤其涉及一种熔模铸造高强度免热处理球铁的方法
。

技术介绍

[0002]铸铁是一种铁碳硅合金，一般
C
的质量分数为
2.0
～
4.5
％，
Si
的质量分数1～3％
。
此外，铸铁合金中常含有
Mn、P、S
及其他合金元素
。
球磨铸铁的性能与其珠光体含量和石墨球的大小
、
数量以及形态具有密切关系，在石墨球状态一定的情况下，珠光体在基体组织中占比越低，相对强度越低，韧性越高；珠光体在基体组织中占比越高，相对强度越高，韧性越低
。
[0003]行业内达到使用要求的球磨铸铁
(
球铁
)
需要满足：
[0004]1)
机械性能：抗拉强度
≥700MPa
，屈服强度
≥450MPa
，延伸率：
≥4
％；
[0005]2)
硬度：在
215
‑
270BHN
范围内；
[0006]3)
金相要求：基体主要为珠光体，铁素体
≤30
％，石墨球化率
≥80
％
。
[0007]然而，采用现有的熔模铸造工艺生产的零件，铸态很难同时满足以上三个要求，需要通过热处理来满足
。r/>
技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种熔模铸造高强度免热处理球铁的方法
。
[0009]这种熔模铸造高强度免热处理球铁的方法，经过制造蜡模
、
检测蜡模及修模
、
将蜡模组树焊接成蜡模组
、
清洗蜡模组
、
将蜡模组制成模壳和对模壳进行蒸汽脱蜡的步骤，得到用来浇注球铁的模壳；还包括以下步骤：
[0010]对模壳进行焙烧和保温；
[0011]进行模壳焙烧和保温的同时，熔炼球铁制备材料并断电镇静：配置球铁制备材料，将球铁制备材料加入到中频炉中熔炼至熔化；球铁制备材料完全熔化后，取熔化后的球铁制备材料样品进行合金光谱分析；向中频炉中加入造渣剂，中频炉继续熔炼直到炉温升至
1520
～
1540℃
，断电镇静2～
3min
；合金光谱分析出熔化后的球铁制备材料样品的成分为：以质量分数计，
C
含量为
3.65
％～
3.75
％，
Si
含量为
1.30
％～
1.50
％，
Mn
含量为
0.45
％～
0.60
％，
P
含量为
0.040
％以下，
S
含量为
0.025
％以下，
Cu
含量为
0.50
％～
0.60
％，其余为
Fe、Cr、Ni
和
Mo
；
[0012]球化孕育处理；
[0013]在熔炼镇静好的球铁制备材料注入球化包的过程中，对其进行铁孕育处理；
[0014]采用熔炼镇静
、
球化孕育处理和铁孕育处理后的球铁制备材料进行浇注；
[0015]将浇注体从模壳中脱出，对脱模的浇注体进行切割，将切割好的浇注体抛光打磨成丸状球铁，清理掉不合规的球铁，将制备得到的球铁进行机械性能
、
硬度和抗拉强度的综
合检验，将机械性能
、
硬度和抗拉强度检验合规的球铁入库储存
。
[0016]作为优选，对模壳进行焙烧保温的具体方式为：将模壳放入焙烧炉中加热至
1040
～
1060℃
，并在该温度下保温
20min
以上，确保模壳烧透，保证模壳内部强度达标；然后切断焙烧炉的电源，焙烧炉停止加热，将模壳冷却至
675
～
725℃
，并在该温度下保温
20min
以上
。
[0017]作为优选，球化孕育处理的具体方式为：
[0018]准备球化包，在球化包底部堤坝一侧依次加入占球铁制备材料重量
1.2
％～
1.5
％的球化剂
、
占球铁制备材料重量
0.8
％～
1.2
％的孕育剂，最后在孕育剂表面铺设一层覆盖剂；将中频炉的出料通道对准球化包底部堤坝未加入球化剂的一侧，将中频炉中熔炼镇静好的球铁制备材料缓慢注入球化包内；
[0019]待球化包中熔炼镇静好的球铁制备材料浸没淹过球化剂设定高度后，球化剂与熔炼镇静好的球铁制备材料反应，出铁率达到球化剂与熔炼镇静好的球铁制备材料整体体积的
2/3
～
3/4
时，停止向球化包内注入熔炼镇静好的球铁制备材料
(
此时球化剂反应较为激烈沸腾，为了防止熔炼镇静好的球铁制备材料飞溅至球化包外，停止注入熔炼镇静好的球铁制备材料
)。
[0020]作为优选，铁孕育处理的具体方式为：球化剂与熔炼镇静好的球铁制备材料反应即将结束前，向球化包内加入占球铁制备材料重量
0.1
～
0.2
％的粒度为
0.2
～
1.0mm
的细粒孕育剂进行转包孕育；细粒孕育剂随熔炼镇静好的球铁制备材料流入球化包内，通过熔炼镇静好的球铁制备材料的流动对细粒孕育剂进行自搅拌，防止球化孕育衰退
。
[0021]作为优选：球化包为堤坝式球化包，堤坝式球化包的高径比在
1.5
～2之间；球化剂选用粒度在5～
20mm
内的稀土硅铁镁合金；孕育剂选用粒度在3～
8mm
内的硅钡孕育剂；覆盖剂选用矽钢片
。
[0022]作为优选：球化孕育处理和铁孕育处理的总时长为1～
1.5min。
[0023]作为优选，采用熔炼镇静
、
球化孕育处理和铁孕育处理后的球铁制备材料进行浇注的具体方式为：取出焙烧好保温中的模壳，竖直放置，令各个模壳间距
≥20cm
，将经过熔炼镇静
、
球化孕育处理和铁孕育处理后的球铁制备材料浇注入模壳中，得到浇注体；在浇注过程中加入占球铁制备材料重量
0.08
％
‑
0.15
％的粒度为
0.2
～
1.0mm
的细粒孕育剂进行随流孕育，保障球化率
,
且石墨球更加圆整
。
[0024]作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种熔模铸造高强度免热处理球铁的方法，经过制造蜡模
、
检测蜡模及修模
、
将蜡模组树焊接成蜡模组
、
清洗蜡模组
、
将蜡模组制成模壳和对模壳进行蒸汽脱蜡的步骤，得到用来浇注球铁的模壳；其特征在于，还包括以下步骤：对模壳进行焙烧和保温；进行模壳焙烧和保温的同时，熔炼球铁制备材料并断电镇静：配置球铁制备材料，将球铁制备材料加入到中频炉中熔炼至熔化；球铁制备材料完全熔化后，取熔化后的球铁制备材料样品进行合金光谱分析；向中频炉中加入造渣剂，中频炉继续熔炼直到炉温升至
1520
～
1540℃
，断电镇静2～
3min
；合金光谱分析出熔化后的球铁制备材料样品的成分为：以质量分数计，
C
含量为
3.65%
～
3.75%
，
Si
含量为
1.30%
～
1.50%
，
Mn
含量为
0.45%
～
0.60%
，
P
含量为
0.040%
以下，
S
含量为
0.025%
以下，
Cu
含量为
0.50%
～
0.60%
，其余为
Fe、Cr、Ni
和
Mo
；球化孕育处理；在熔炼镇静好的球铁制备材料注入球化包的过程中，对其进行铁孕育处理；采用熔炼镇静
、
球化孕育处理和铁孕育处理后的球铁制备材料进行浇注；将浇注体从模壳中脱出，对脱模的浇注体进行切割，将切割好的浇注体抛光打磨成丸状球铁，清理掉不合规的球铁，将制备得到的球铁进行机械性能
、
硬度和抗拉强度的综合检验，将机械性能
、
硬度和抗拉强度检验合规的球铁入库储存
。2.
根据权利要求1所述熔模铸造高强度免热处理球铁的方法，其特征在于，对模壳进行焙烧保温的具体方式为：将模壳放入焙烧炉中加热至
1040
～
1060℃
，并在该温度下保温
20min
以上；然后切断焙烧炉的电源，焙烧炉停止加热，将模壳冷却至
675
～
725℃
，并在该温度下保温
20min
以上
。3.
根据权利要求2所述熔模铸造高强度免热处理球铁的方法，其特征在于，球化孕育处理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海超，徐礼火，闫发东，王海山，袁小静，
申请(专利权)人：鹰普机械宜兴有限公司，
类型：发明
国别省市：