专利名称：利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种球墨铸铁的生产方法，尤其是一种利用废 旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法。
技术背景球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐墨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓"以铁代钢"，主要指球墨铸铁。根据基体组织的不同，常用的球墨铸铁分为三种类型铁素体球铁、铁素体一珠光体球铁及珠光体球铁，球墨铸铁良好的机械性能 是与其组织特点分不开的，在球铁中，石墨结晶成球状，对基体的割裂作用大为减小，基体强度的利用率达(70 90) %，抗 拉强度不仅高于铸铁，甚至还高于碳钢，o b= (400 600)MPa， o s= (300 400)MPa。屈强比o s/o b为0. 7 0. 8，比钢约髙40% 左右。塑性、韧性比灰口铸铁大大提高，5=(1.5 10)%，经 热处理最高可达S = (20 25)%。球墨铸铁不仅具有远远超过灰铁的机械性能，而且同样也 具有灰铁的一系列优点。如良好的铸造性能、减摩性、切削加 工性及低的缺口敏感性等。甚至在某些性能方面可与锻钢相媲 美，如疲劳强度大致与中碳钢相似，耐墨性优于表面淬火钢等。4此外，球铁还可适应各种热处理，使其机械性能提高到更 高的水平。因此。球铁一出现就得到迅速的发展。它可代替部 分钢作较重要的零件，对实现以铁代钢、以铸代锻起重要的作 用，具有较大的经济效益。例如，珠光体球铁常用于制造柴油机的曲轴、连杆、齿轮；机床主轴、蜗轮、蜗杆；轧钢机的轧 辊；水压机的工作缸、缸套、活塞等。铁素体球铁用于制造压 阀、机座、汽车后桥壳等。国内目前常规球铁一一即以铁素体和珠光体为基体的球铁 仍占球铁产量中的绝大部分比例，注意提高常规球铁的性能和 质量，在保持球铁的竞争地位中起了重要的作用。而球化剂和 孕育剂的选择是决定球铁基体组织形成、直接影响球铁性能的 关键因素。 发明内容本发明的目的是提供一种成本低、质量好的球墨铸铁生产 方法，即一种利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方 法，本发明所述生产球墨铸铁的方法包括以下步骤炉料熔炼、 球化孕育处理、铁水浇注，按废钢40%、回炉料60%为炉料加入 冲天炉熔炼，熔炼的铁水同时进行球化、孕育处理，球化剂和 孕育剂事先放置在冲天炉前炉(即铁水包)底部，铁水冲入后 搅拌，扒渣，球化孕育处理时间3至8分钟，球化孕育后30分 钟内铁水浇注完毕。溶炼用的冲天炉熔化带为1130-1160rnm。上述球化剂选用稀土镁合金，其加入量为铁水重量的1.5%。 孕育剂为锡锑+硅铁复合孕育剂。锡锑复合孕育剂组份及各组份相对于铁水总重量的加入量如下.-锡(Sn) 0. 6 0. 9%; 锑(Sb) <0. 05%; 烧碱(Na2C03) 2%;硅铁孕育剂的加入:为铁水重量的0. 4 0. 6%,硅铁孕育剂组份及各组份重量百分比为-硅(Si) :50 55%;钡(Ba): 3 4%;f！ (Ca) :3. 6 3. 9%;铝(Al) : <2. 0%;铼(Re) :1.6 1.9%，其余为铁。采用上述技术方法工艺性好，因其所用炉料全部为废旧金 属，所以生产的球墨铸铁成本低，且产品性能及质量高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明本发明所述生产球墨铸铁的方法包括以下步骤 炉料熔炼、球化孕育处理、铁水浇注，首先配备炉料，按废钢40%、回炉料60%(重量比)为炉料加入冲天炉，将冲天炉熔化 带为加长至1130-1160mm，并在炉中加入适量熔化金属炉料的焦 炭，按常规工艺要求进行熔炼，熔炼后的铁水同时进行球化和 孕育处理，球化剂和孕育剂事先放置在冲天炉前炉底部，铁水 冲入冲天炉前炉底部后搅拌、扒渣，球化、孕育时间6分钟， 并在此后30分钟内将铁水浇注完毕。其中球化剂选用稀土镁合金，其加入量为铁水总重量的1.5%， 孕育剂为锡锑+硅铁复合孕育剂，复合孕育剂组份及各组份相对于铁水总重量的加入量为 锡(Sn): 0. 7%; 锑(Sb) 0.043%; 烧碱(Na2C03) 2%; 硅铁孕育剂o. 4 0. 6%。硅铁孕育剂组份及各组份重量百分比为硅(Si) 53%;钡(Ba) 3.4%;韩(Ca) 3. 7%;铝(Al) 1. 85%;铼(Re) 1.8%，其余为铁。经检测，按上述方法生产的QT450-10球墨铸铁的性能如下 化学成份C: 3.5 3.8， Si: 2.2 2.6， Mn: 0.4 0.6， P<0. 1， S<0.03， Re: 0.03 0.05， Mg: 0.04 0.06 抗拉强度》450Mpa/mm2， 延伸率〉12%金相组织珠光体+铁素体+石墨，珠光体占50%，渗碳体+ 磷共晶小于2%，球化类型为三级石墨呈团状+球状+团片状分布，石墨大 小为二级。
权利要求
1、一种利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，该方法包括以下步骤，炉料熔炼、球化孕育处理、铁水浇注，其特征在于熔炼时按重量比废钢40％、回炉料60％为炉料，熔炼后的铁水同时进行球化和孕育处理，球化剂和复合孕育剂事先放置在冲天炉前炉底部，铁水冲入冲天炉前炉底部后搅拌、扒渣，球化、孕育时间3-8分钟，并在此后30分钟内将铁水浇注完毕。
2、 如权利要求1所述的利用废旧金属经特种球化处理生产 球墨铸铁的方法，其特征在于所述球化剂选用稀土镆合金，其 加入量为铁水总重量的1.5%。
3、 如权利要求1所述的利用废旧金属经特种球化处理生产 球墨铸铁的方法，其特征在于所述复合孕育剂为锡锑+硅铁孕育 剂，复合孕育剂组份及各组份相对于铁水总重量的加入量为锡(Sn) 0. 6 0. 9%; 锑(Sb) <0. 05%; 烧碱(Na2C03) 2%; 硅铁孕育剂o. 4 0. 6%。
4、 如权利要求3所述的利用废旧金属经特种球化处理生产 球墨铸铁的方法，其特征在于所述硅铁孕育剂的组份及各组份重量百分比为硅(Si) :50 55%钡(Ba): 3 4%牵丐(Ca) :3. 6 3. 9%铝(Al) : <2. 0%铼(Re) :1.6 1.9%，其余为铁。
5、如权利要求1所述的利用废旧金属经特种球化处理生产 球墨铸铁的方法，其特征在于所述冲天炉熔化带为 1130-1160mm。
全文摘要
一种利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，包括以下步骤，炉料熔炼、球化孕育处理、铁水浇注，熔炼时按重量比废钢40％、回炉料60％为炉料，熔炼后的铁水同时进行球化和孕育处理，球化、孕育时间3-8分钟，并在此后30分钟内将铁水浇注完毕。所述球化剂选用稀土镁合金，其加入量为铁水总重量的1.5％。孕育剂为锡锑+硅铁复合孕育剂。本发明生产方法工艺性好，生产的球墨铸铁成本低、产品性能及质量高。
文档编号C21C1/00GK101643814SQ20081006885
公开日2010年2月10日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者吴春渝, 杨方福, 黎 苏 申请人:遵义金业机械铸造有限公司