专利名称：一种高硅耐热球铁制备方法
技术领域：
本发明涉及铸铁加工领域，具体涉及稀土镁钙与低硅镁团块球化剂混合，对铁水进行球化处理及采用复合孕育的高硅耐热球铁制备方法。
背景技术：
球墨铸铁不仅具有高的强度、良好的韧性性能指标，同时还兼备了较好的耐热性能。因此，该材料广泛应用于制造汽车排气管、增压器壳体等耐热零件。目前，已知的制备的高硅耐热球铁由于组织中铁素体含量和球化级别低，材料的耐热温度低于850°C，影响了铸件的使用寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高硅耐热球铁的制备方法，是采用稀土镁钙与低硅镁团块球化剂按一定比例混合，对原铁水进行球化处理，以及采用75硅铁合金和硅钡合金孕育剂对铁水进行二次复合孕育，稳定生产耐热温度>85(TC的高硅耐热球铁材料。本发明的技术方案是通过以下方式实现的一种高硅耐热球铁的制备方法，以重量百分比计，包括以下步骤I)配料、2)球化剂配置、3)球化处理、4)孕育处理、5)炉前试样和快速金相检验、6)扒渣覆盖、7)浇注；其特征在于
1)配料铁水化学成分C:2· 5 3. 1%、Si 4. 7 5. 2%、Mn 0. 3 O. 5%、Cr
O.I O. 3%、磷 P :彡 O. 07%、硫 S ·.( O. 02%,Mg 0. 025 O. 035%、Re 0. 012 O. 02%、其余为铁；
2)配置混合球化剂50%稀土镁钙和50%低硅镁团块球化剂混合配置成混合球化剂； 其中稀土镁钙成分为Re 1. 5 2. 5%,Ca 3 5%、Mg 6 8%、Si :43 47%，其
余为铁；
低硅镁团块球化剂成分为Mg :6 8%、Si :彡10%、其余为铁。3)球化处理将铁水处理温度控制在143(Tl440°C时，加入混合球化剂，加入量为铁水重量的I. 2 I. 4%，球化反应时间为I. 5 2分钟；
4)孕育处理采用出铁槽冲入一次孕育法与随流二次孕育法，出铁槽一次孕育法采用75硅铁合金孕育剂，加入量为铁水重量的I. 0-1. 2%，随流二次孕育采用硅钡合金孕育剂，加入量为铁水重量的O. 15-0. 3% ；
所述的硅钡合金孕育剂的成分为Ba 4-6%, Ca 1-2%, Si 65-70%, Al 1_2%，其余为铁；75 硅铁合金孕育剂的成分为Si72-80%、Cr ( O. 5%、P ( O. 5%、S ( O. 04%、C ( O. 02%，其余为铁；铁水重量波动±5%。5)炉前试样和快速金相检验采用炉前试样和快速金相检验铁水球化效果，炉前试样尺寸为Φ20πιπι;
6)扒渣覆盖采用铁水重量O. 2%的珍珠岩除渣剂进行扒渣I 2次，用铁水重量O. 2 O. 3%的珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成35 40mm左右厚的保温覆盖层，防止包内铁水快速降温及球化元素的自然逸出；
7)浇注球化处理后，在15 17分钟时间内将铁水浇注完毕。本发明的有益效果采用稀土镁钙+低硅镁团块混合球化剂球化处理，75铁硅合金一次孕育和硅钡合金二次孕育处理后，制备的高硅耐热球铁的球化率>95%、球化级别1-2级，基体中铁素体体含量彡90%、铸铁抗 拉强度Gb彡520 580 Mpa、硬度HB185 230、延伸率δ彡10 14%、耐热温度彡850°C。
具体实施例方式实例I :
一种高硅耐热球铁的制备方法，以重量百分比计，工业电炉炉排配件，工作温度850 900°C，包括以下步骤
1、配料铁水化学成分C:2· 5 3. l%,Si :4. 7 5. 2%,Mn :0· 3 O. 5%,Cr 0. I O. 3%、磷 P :彡 O. 07%、硫 S S O. 02%,Mg 0. 025 O. 035%,Re 0. 012 O. 02%、其余为铁；
2、球化剂配置50%稀土镁钙和50%低硅镁团块球化剂混合配置成混合球化剂；其中稀土镁钙成分为Re 1. 5 2. 5%'Ca 3 5%'Mg 6 8%'Si 43 47%，其余为铁；低硅镁团块球化剂成分为Mg :6 8%、Si :彡10%，其余为铁。3、球化处理将铁水处理温度控制在143(Tl440°C，加入步骤2的球化剂，加入量为铁水重量的I. 2 I. 4%，球化反应时间I. 5 2分钟。4、孕育处理采用出铁槽冲入一次孕育法与随流二次孕育法，出铁槽一次孕育法采用75硅铁合金孕育剂，加入量为铁水重量的I. 0-1. 2%，随流二次孕育采用硅钡合金孕育齐U，加入量为铁水重量的O. 15-0.3%。硅钡合金孕育剂的成分为Ba 4-6%, Ca 1-2%, Si65-70%,Al 1_2%，其余为铁；硅铁合金孕育剂的成分为Si72-80%、Cr ( O. 5%、P ( O. 5%、S^O. 04%、C^O. 02%,其余为铁，铁水重量波动±5%。5、炉前试样和快速金相检验采用炉前试样和快速金相检验铁水球化效果，炉前试样尺寸为Φ20πιπι;
6、扒渣覆盖采用铁水重量O.2%的珍珠岩除渣剂进行扒渣I 2次，用铁水重量O. 2 O. 3%的珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成35 40_左右厚的保温覆盖层，防止包内铁水快速降温及球化元素的自然逸出；
7、浇注:球化处理后，在15 17分钟时间内将铁水浇注完毕。本实施例，原采用RTcr耐热铸铁制造，使用寿命为12个月左右，改用本发明的高娃耐热铸铁制造后，配件使用寿命达到24个月左右。实例2 :步骤同实施例1，链条炉炉排配件，正常工作温度范围为820 900°C，原采用RTcr耐热铸铁制造，使用寿命为12 14个月，改用本发明的高硅耐热铸铁制造后，配件使用寿命达到24 26个月。
权利要求
1.一种高硅耐热球铁的制备方法，以重量百分比计，包括以下步骤I)配料、2)球化剂配置、3)球化处理、4)孕育处理、5)炉前试样和快速金相检验、6)扒渣覆盖、7)浇注；其特征在于 1)配料铁水化学成分C:2· 5 3. I %、Si 4. 7 5. 2%、Mn 0. 3 O. 5%、Cr 0.I O. 3%、磷 P ·.( O. 07%、硫 S :≤ O. 02%、Mg 0. 025 O. 035%、Re 0. 012 O. 02%、其余为铁； 2)球化剂配置50%稀土镁钙和50%低硅镁团块球化剂混合配置成混合球化剂； 3)球化处理将铁水处理温度控制在143(T1440°C，加入球化剂，加入量为铁水重量的1.2 I. 4%，球化反应时间I. 5 2分钟； 4)孕育处理采用出铁槽冲入一次孕育法与随流二次孕育法，出铁槽一次孕育法采用成分为:Si72-80%、Cr ( O. 5%、P≤O. 5%、S≤O. 04%、C≤O. 02%，其余为铁的75硅铁合金孕育剂，加入量为铁水重量的I. 0-1. 2%，随流二次孕育采用成分为Ba 4-6%, Ca 1-2%,Si 65-70%,Al 1_2%，其余为铁的硅钡合金孕育剂，加入量为铁水重量的O. 15-0. 3%; 5)炉前试样和快速金相检验采用炉前试样和快速金相检验铁水球化效果，炉前试样尺寸为Φ20_ ； 6)扒渣覆盖采用铁水重量O.2%的珍珠岩除渣剂进行扒渣I 2次，用铁水重量O.2 O. 3%的珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成35 40_左右厚的保温覆盖层，防止包内铁水快速降温及球化元素的自然逸出； 7)浇注球化处理后，在15 17分钟时间内将铁水浇注完毕。
2.根据权利要求I所述的一种高硅耐热球铁的制备方法，其特征在于所述的步骤2)中的稀土镁钙成分为Re :L 5 2. 5%、Ca :3 5%、Mg :6 8%、Si 43 47%，其余为铁；低硅镁团块球化剂成分为=Mg :6 8%、Si 10%、其余为铁。
全文摘要
一种高硅耐热球铁的制备方法，以重量百分比计，包括以下步骤1)配料、2)球化剂配置、3)球化处理、4)孕育处理、5)炉前试样和快速金相检验、6)扒渣覆盖、7)浇注；本发明，采用稀土镁钙+低硅镁团块混合球化剂球化处理，75铁硅合金一次孕育和硅钡合金二次孕育处理后，制备的高硅耐热球铁的球化率≥95％、球化级别1-2级，基体中铁素体体含量≥90％、铸铁抗拉强度σb≥520～580MPa、硬度HB185～230、延伸率δ≥10～14％、耐热温度≥850℃。
文档编号C22C37/10GK102796940SQ20121031763
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者荆泽平, 傅明喜, 张军中, 范萃常, 荆钰琦 申请人:丹阳市锦雄机械制造有限公司