1.本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种球墨铸铁飞轮壳用孕育剂及其制备方法。
背景技术：
2.球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，具有优异的性能，广泛应用于各行各业，新世纪以来，随着技术的发展和工业的进步，球墨铸铁铸件的性能要求也逐渐提高，如何提高球墨铸铁铸件质量再一次引起了科研工作者的兴趣，目前提高球墨铸铁性能的方法主要有孕育处理，热处理和合金化，孕育处理是通过增加熔体中的形核位点，从而细化球墨铸铁组织，减少偏析，提高铸件的力学性能和加工性能，这种方法具有见效快、成本低、实验次数少等优点，也是提升球墨铸铁质量最常用的方法。
3.由于孕育的具体过程和机理十分复杂，孕育剂在不同成分的球墨铸铁中发挥的作用也不相同，因此对孕育剂的改良研究也深受各大厂家关注，目前很多厂家仍在使用最常见的75sife粉作为孕育剂，但这种孕育剂孕育效果不稳定，孕育衰退快，实际孕育效果并不理想。
4.在铸件性能要求日益提高的今天，在进行高性能球墨铸铁飞轮壳的生产时，由于75sife粉孕育效果差，孕育剂的分散性不稳定，导致铸件性能不均匀，部分区域硬度偏高，不利于后续的机械加工，急需一种新型的高效稳定孕育剂，同时满足高性能球墨铸铁飞轮壳的力学性能和加工性能要求。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于克服75sife孕育衰退快，效果不稳定、偏析严重、球化效果差且含碳量和硬度偏高的问题，提供一种适用于球墨铸铁飞轮壳生产且孕育效果好、孕育衰退慢、利于提高组织均匀性的新型孕育剂，满足飞轮壳的性能要求，同时适用于其他高品质球墨铸铁件的生产。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种球墨铸铁飞轮壳用孕育剂及其制备方法，所述球墨铸铁用孕育剂的重量为100％，所述球墨铸铁用孕育剂由40～80％的硅，0.2～5％的铌，0.2～5％的钇，余量为铁混合制备而成。
8.上面所述的用于球墨铸铁孕育剂，原料组成成分按重量百分比优选为：60～80％的硅，0.2～5％的铌，0.2～3％的钇，余量为铁混合制备而成。
9.上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的制备方法，如下具体步骤：
10.s1、将各原料烘干后按配比进行称取；
11.s2、将称取好的原料在1500℃充分混合后烧结；
12.s3、将烧结后的孕育剂加入到球磨机中球磨混合30～60分钟，粉碎成平均粒径为400～600μm左右的粉料；
13.s4、经过质量检验合格后密封包装备用。
14.上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的使用方法，包括如下具体步骤：
15.s1、将孕育剂进行烘干处理；
16.s2、待铁液熔化后，出炉温度为1500～1520℃，并进行球化处理；
17.s3、将质量分数为0.2～2％的孕育剂加入铁液中进行随流孕育；
18.s4、铁液浇注温度控制在1350～1380℃，进行浇注。
19.本发明具有以下有益效果：
20.1、发明以粒状75sife合金作为孕育剂的基体部分，75sife本身就具有一定的孕育能力，而且是活性元素的良好载体，同时，在熔体中的分散性好，能够将形核质点充分地分散到熔体中，强化其他合金元素的孕育作用。
21.2、本发明中添加的si通常存在于铸铁合金中，是铸铁中的石墨稳定元素，si偏析于奥氏体晶内并富集于球状石墨处，使该处的奥氏体转变温度区间扩大，促进铁素体形成，迫使碳从熔体中析出而形成石墨球，增加熔体中的石墨球数，从而得到球墨铸铁，而且si固溶强化铁素体，提高基体强度，随着si含量的增加，球墨铸铁的抗拉强度和屈服强度也升高。
22.3、本发明中添加的铌能够与铁液中的碳形成nbc，作为异质形核的核心促进石墨球的析出。
23.4、y能够增加球墨铸铁中的石墨球粒数和球化率，而且具有脱氧、净化铁水、提高抗球化衰退的作用，同时还有中和反球化元素sb、bi等的反球化作用，但y含量过多时会形成粗大的石墨，所以稀土元素的选择要适量。
附图说明
24.图1为实施例1使用75sife生产的球墨铸铁飞轮壳显微组织图；
25.图2为实施例1使用新型孕育剂生产的球墨铸铁飞轮壳显微组织图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.实施例1：
29.本发明中用于球墨铸铁孕育剂包含以下重量百分比的组分：70％的硅，2％铌，0.5％的钇，余下为fe。
30.上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的制备方法，包括如下具体步骤：
31.s1、将各原料烘干后按配比进行称取；
32.s2、将称取好的原料在1500℃充分混合后烧结；
33.s3、将烧结后的孕育剂加入到球磨机中球磨混合60分钟，粉碎成平均粒径为500μm
左右的粉料；
34.s4、经过质量检验合格后密封包装备用。
35.上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的使用方法，包括如下具体步骤：
36.s1、将孕育剂进行烘干处理；
37.s2、待铁液熔化后，出炉温度为1500℃，并进行球化处理；
38.s3、将质量分数为0.5％的孕育剂加入熔体中进行随流孕育；
39.s4、铁液浇注温度控制在1350℃，进行飞轮壳浇注。
40.该球墨铸铁孕育剂的使用效果如下表：
[0041] 75sife新型孕育剂hb199178球化级别42碳化物5％1.8％切削性能一般好
[0042]
由附图1和附图2可知，相较于75sife孕育剂，使用新型孕育剂生产的球墨铸铁飞轮壳石墨球平均尺寸更小，粒数更多，同时石墨球的圆整度也更好，充分说明了新型孕育剂对球墨铸铁组织的显著优化作用。
[0043]
实施例2：
[0044]
本发明中用于球墨铸铁孕育剂包含以下重量百分比的组分：65％的硅，1％的铌，0.2％的钇，余下为fe。
[0045]
上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的制备方法，包括如下具体步骤：
[0046]
s1、将各原料烘干后按配比进行称取；
[0047]
s2、将称取好的原料在1500℃充分混合后烧结；
[0048]
s3、将烧结后的孕育剂加入到球磨机中球磨混合30分钟，粉碎成平均粒径为400μm左右的粉料；
[0049]
s4、经过质量检验合格后密封包装备用。
[0050]
上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的使用方法，包括如下具体步骤：
[0051]
s1、将孕育剂进行烘干处理；
[0052]
s2、待铁液熔化后，出炉温度为1520℃，并进行球化处理；
[0053]
s3、将质量分数为1.5％的孕育剂加入熔体中进行随流孕育；
[0054]
s4、铁液浇注温度控制在1380℃，进行飞轮壳浇注。
[0055]
该球墨铸铁孕育剂的使用效果如下表：
[0056] 75sife新型孕育剂hb199175球化级别43碳化物5％2％切削性能一般好
[0057]
实施例3：
[0058]
本发明中用于球墨铸铁孕育剂包含以下重量百分比的组分：60％的硅，3％铌，0.5％的钇，余下为fe。
[0059]
上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的制备方法，包括如下具体步骤：
[0060]
s1、将各原料烘干后按配比进行称取；
[0061]
s2、将称取好的原料在1500℃充分混合后烧结；
[0062]
s3、将烧结后的孕育剂加入到球磨机中球磨混合60分钟，粉碎成平均粒径为600μm左右的粉料；
[0063]
s4、经过质量检验合格后密封包装备用。
[0064]
上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的使用方法，包括如下具体步骤：
[0065]
s1、将孕育剂进行烘干处理；
[0066]
s2、待铁液熔化后，出炉温度为1510℃，并进行球化处理；
[0067]
s3、将质量分数为2％的孕育剂加入熔体中进行随流孕育；
[0068]
s4、铁液浇注温度控制在1370℃，进行飞轮壳浇注。
[0069]
该球墨铸铁孕育剂的使用效果如下表：
[0070] 75sife新型孕育剂hb199173球化级别42碳化物5％2.6％切削性能一般好
[0071]
实施例4：
[0072]
本发明中用于球墨铸铁孕育剂包含以下重量百分比的组分：60％的硅，1.5％的铌，0.2％的钇，余下为fe。
[0073]
上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的制备方法，包括如下具体步骤：
[0074]
s1、将各原料烘干后按配比进行称取；
[0075]
s2、将称取好的原料在1500℃充分混合后烧结；
[0076]
s3、将烧结后的孕育剂加入到球磨机中球磨混合30分钟，粉碎成平均粒径为500μm左右的粉料；
[0077]
s4、经过质量检验合格后密封包装备用。
[0078]
上面所述的用于球墨铸铁孕育剂的使用方法，包括如下具体步骤：
[0079]
s1、将孕育剂进行烘干处理；
[0080]
s2、待铁液熔化后，出炉温度为1520℃，并进行球化处理；
[0081]
s3、将质量分数为1％的孕育剂加入熔体中进行随流孕育；
[0082]
s4、铁液浇注温度控制在1350℃，进行飞轮壳浇注。
[0083]
该球墨铸铁孕育剂的使用效果如下表：
[0084] 75sife新型孕育剂hb199176球化级别42碳化物5％1.9％切削性能一般好
[0085]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。