用于保护铸铁管所用的连续铸造模具的产品制造技术

本发明专利技术的目的是一种用来保护铸铁管所用离心铸造模具的粉末产品，包括一种孕育金属合金以及可能的惰性矿物粉末，和一种在液态铸铁的温度下挥发的强还原性的金属。使用依据本发明专利技术的产品，可以防止灰尘在模具上的聚集，改善铸铁管的表面状态。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设计用来保护通过离心铸造制造的铸铁管所用的铸造模具的粉末产品；所用的铸造模具通常称为“壳体(shells)”。
技术介绍
用于保护铸铁管所用的离心铸造壳体的涂层首先由孕育产品和粉末耐火材料组成，并通过喷镀一种水基溶液置上硅石和膨润土的混和物。例如，在Pont-à-Mousson的US专利4058153中描述了这种类型的涂层。然后，在铸铁模制之前，这些产品随后被喷在壳体上的干喷粉末替代，所用的技术称为“干喷”。无论这种替代采用的技术如何，这些产品用来产生一种隔热效果，限制壳体温度升高，这样可以提高寿命，并且还有一种对注入的铸铁的孕育效果，可以控制管子的冶金结构。所熟知的，孕育不充分将导致在铸铁中形成碳化物，冷却过程中大的收缩和快速脱模，这将有助于提高生产率。而这样获得的部件需要昂贵的后续热处理。基于此，或许可以优选进行更多的孕育，以避免最后的热处理，尽管生产率下降，或者另一方面，仅轻微的孕育以提高生产率，然后对铸铁部件进行热处理。所以，干喷的孕育粉末可以在相当宽的限度内变化，而产品所要求的其它效果有着更加恒定的需要。所以，干喷产品通常由一种几种组分的混和物组成，包括一种具有不同效率的孕育剂，其可以构成产品的30-100％，例如一种含0.1-3％的铝和钙，以及一种惰性矿物填料的铁硅，矿物填料例如硅石或者萤石，其构成产品的0-70％。专利FR 2612097(Foseco)描述用FeSiMg型合金作处理剂，含有通过摩擦而带电的颗粒。这些混和物是粉末的形式，其尺寸级别总小于400μm，但不含细粉。例如，广泛采用的尺寸级别在50-200μm之间。专利技术目的本专利技术的目的是一种用来保护铸铁管所用离心铸造模具的粉末产品，包括一种孕育金属合金以及可能的惰性矿物粉末，和一种在液态铸铁的温度下挥发的强还原性的金属。专利技术描述依据现有技术的用作干喷的、用来通过离心铸造制造铸铁管的产品具有一些缺点。加入到混和物中的惰性矿物填料会增加使模具变脏以及在铸铁中形成惰性矿物夹杂物的危险，这会表现为管子上的表面缺陷。而且，本申请人已经发现，尽管为保护壳体及其寿命加入了一种很强的还原剂，比如铝，在某些情况下，这会增加在管子的表面出现不可接受的点状缺陷的危险。所以，本申请人的目的就是开发这样的产品，来为用户提供保护，防止这些缺点。这些产品包括一种例如基于铁硅的孕育合金，或者一种孕育合金、以及可能的一种惰性矿物填料和和一种还原剂的混和物，该还原剂由在液态铸铁的温度下挥发的金属组成，其含量在0.3-18％之间，可以是Mendeleiev分类中2族中的一种金属，优选的是元素周期表里2a族中的一种金属。优选的金属是钙或者镁或者含有这些金属中至少一种的合金。尤其适用的是硅合金，特别是CaSi合金。这样，可以采用如下的合金组成(按重量比)Si 58-65％；Ca 27-35％；Fe 2-7％；Al 0.4-2％。该产品优选的包括-或者按重量比在0.3-4％之间的镁，优选的在0.5-2％之间。发现如果该含量高于4％，铸造模具开始以MgO的白色痕迹的形式变脏。-或者按重量比在15-40％之间的CaSi合金，代表了在4-14％之间的钙含量。本申请人的检测表明FeSiCa型的铁基合金，一般含有的铁超过10％，经常叫做“CaSiFer”，含有(按重量比)Si 51-58％；Ca 16-20％；Fe 23-27％；Al 0.3-1.5％以及FeSiMg型合金，其包含(按重量比)Si 47-53％；Fe 35-48％；Mg 2-12％；Al 0.2-1.5％；Ca 0.1-1.5％；稀土0-2％，上述合金给出令人失望的结果，远低于用依据本专利技术的混和物所得到的结果。将最终混和物中的不同成分的相应的量相对于缺陷进行测定，这些缺陷可能因为过量而产生。而且，出于针对产品制备的安全方面的原因，不单独使用还原金属或者还原合金，而是采用与一种惰性物质的预混物的形式，惰性物质优选为是氟化钙，氟化镁或者这两种氟化物的混和物。为得到最大效率，在预混物中的强还原金属合金的含量优选的在15-60％之间。产品的尺寸级别小于400μm，优选的小于250μm。将小于40μm的，优选的小于50μm的细颗粒排除以防止在使用过程中释放灰尘。实施例实施例No.1依据现有技术，制备一种具有如下组分的混和物85％的铁硅，其中含75.2％的si，1.3％的Ca和0.45％的Al，其尺寸级别在50-200μm之间；以及15％的尺寸级别在10-150μm之间的萤石。这种产品当以干喷使用来做对比测试时，给出了令人满意的结果；在冷却55秒钟后将管子脱模，在如此得到的管子上测量的铁素体铸铁的厚度为35微米。然而，壳体受到了轻微的损伤。实施例No.2依据本专利技术，制备一种具有如下组分的混和物55％的铁硅，其中含75.2％的Si，1.3％的Ca和0.45％的Al，其尺寸级别在50-200μm之间；以及45％的如下一种混和物，其由1/3的10-150μm之间的萤石和2/3的硅化钙组成，硅化钙中含60.1％的Si，31.7％的钙和4.3％的Fe。这种产品当以干喷使用时给出了令人满意的结果；在冷却45秒钟后将管子脱模，在如此得到的管子上测量的铁素体铸铁的厚度为25微米。而壳体没有可见的损伤。所以，这种产品给出的结果要比实施例No.1中提到的产品的结果好。实施例No.3制备如下混和物，其中含有50％的尺寸级别在50-250μm之间的镁粉，25％的尺寸级别在40-250μm之间的氟化镁，25％的尺寸级别在40-250μm之间的萤石。然后制备依据本专利技术的如下混和物，其组成为3％的前述混和物和97％的尺寸级别在50-200μm之间的铁硅，铁硅中含75.2％的Si，1.3％的Ca和0.45％的Al。这种产品当用来做干喷测试时，给出了比在实施例No.1和No.2中得到的要好的结果；在冷却37秒钟后将管子脱模，发现如此得到的管子上的铁素体铸铁的厚度为30微米。部件的表面状态优异。实施例No.4依据现有技术，制备一种与实施例3中的混和物具有等价组成的混和物，其组成如下(按重量比)-43％的尺寸级别在50-200μm之间的铁硅，铁硅中含75.2％的Si，1.3％的Ca和0.45％的Al。其与前述实施例中所用铁硅取自同一原料。-29.5％的尺寸级别在50-200μm之间的FeSiMg型合金，分析表明含50.7％的Si，42.0％的铁，5.2％的Mg，1.2％的钙和0.35％的Al，-26％的尺寸级别在50-200μm之间的冶金硅粉，含98.6％的Si。-0.75％的尺寸级别在40-250μm之间的氟化镁，-0.75％的尺寸级别在40-250μm之间的萤石。这种产品当以干喷剂使用时，给出的结果比实施例3中得到的差的多。在冷却50秒钟后将管子脱模，观察到在如此得到的管子上的铁素体铸铁的厚度为35微米。在部件表面观察到的绝对不能接受的点状缺陷密度在25/m2的量级。权利要求1.用于保护制造铸铁管所用的离心铸造模具的粉末产品，其包括一种其中必要时加入了惰性矿物粉末的孕育合金，其特征在于，其中还含有一种在液态铸铁的温度下挥发同时具有强还原性的金属。2.权利要求1的产品，其特征在于所用的孕育合金是几种孕育合金的混和物。3.权利要求1本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于保护制造铸铁管所用的离心铸造模具的粉末产品，其包括一种其中必要时加入了惰性矿物粉末的孕育合金，其特征在于，其中还含有一种在液态铸铁的温度下挥发同时具有强还原性的金属。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T玛伽里亚，
申请(专利权)人：皮奇尼电冶公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]