专利名称：蠕墨铸铁型上变质技术的制作方法
技术领域：
本发明蠕墨铸铁型上变质技术，属于蠕墨铸铁处理工艺。
当前，国内外对蠕墨铸铁的研究大多是把重点放在石墨形貌上，传统的蠕铁处理方法大部分在炉前浇包中，有的在工频炉内处理。与本发明最接近的技术是美国和我国西安交大进行试验型内蠕化的处理方法，这种方法是将Mg-Ti蠕化剂及孕育剂分别用粘结剂等压制成块状。生产中，在扣箱前将块状蠕化剂放于浇注系统上专设的反应室中，再用不经蠕化处理的原铁液浇注，完成蠕铁变质处理。该技术能缩短铁液变质到凝固的时间间隔，但蠕化剂的成本较高，工艺难于灵活控制，再加上低的工艺出品率，使该技术停留在试验阶段，在生产中应用有许多问题。
本发明的目的是提出一种新的蠕铁处理工艺，它既有上述型内蠕化处理方法的优点，如简化蠕铁处理方法，防止蠕化衰退，又可简化浇注系统，提高工艺出品率，随机控制蠕化率，稳定蠕铁生产，扩大蠕铁使用范围，节约稀土硅铁和孕育剂等贵重金属原材料，降低成本，有利于蠕墨铸铁的推广应用。
本发明的内容本发明蠕墨铸铁型上变质技术基于型上变质蠕化基理，充分利用原铁液浇注时流体动能冲、混变质剂，有效的缩短变质后蠕墨铸铁液到凝固的时间，不仅减少变质后铁液氧化，同时，根据铸件要求可控制两阶段共晶的任何一个阶段，以型上控制不同变质剂及加入量解决在同一生产阶段或流水线上浇注出不同壁厚、不同基体、不同蠕化率和性能要求的蠕铁件。根据对铸铁件要求，往铸型中浇注未经变质的原铁液的同时匀速冲入适量、一定混合粒度的1稀土硅铁合金等无镁熔化剂及75Fe-Si等孕育剂，在紊流中变质剂均匀熔入铁液，进入铸型腔。
原铁液需要净化，要快速检定S、Ti有害元素控制其含量(S＜0.05%，Ti＜0.4%)。
在大量生产时，流水线上用带微机控制、有光电开关的直流无级变速螺旋定量给料器，定点在型上随铁液冲入变质剂;批量生产则用浇包嘴上瞬时孕育装置定量冲入变质剂。变质剂加入量随S含量而变化，S含量越高，变质剂加入量相应增加，在无其它干扰元素条件下原铁液S含量每0.01%，加净稀土量0.008～0.4%，随壁厚增大而增加，同时，孕育剂加入量为铁液重量的0.15%-0.7%，随壁厚增大而增大，特厚件还要增加型内孕育块，孕育剂重量占铁液重量的0.2%。
本发明用的蠕化剂、孕育剂所用粒度分四类A5-6mm，B3-4mm，C1-2mm，D粉末。粒度混合比例随壁厚变化。
壁厚＞100mm，A类粒度60%+B类粒度40%。
壁厚＞100-50mm，A类、B类各50%。
壁厚＞50-30mm，B类、C类各50%。
壁厚＞30-12mm，B类70%，D类30%。
壁厚＞12m，C类、D类各50%。
在型内对原铁液要进行二维过滤网过滤，提高浇注温度对不同壁厚铸件，浇注温度范围如下壁厚＞50，浇注温度1350-1380℃。
壁厚＞30-50，浇注温度1370-1390℃。
壁厚＞10-30，浇注温度1380-1400℃。
壁厚＞4-10，浇注温度1390-1420℃。
壁厚≤4，浇注温度1450-1480℃。
封闭浇注系统，控制浇注速度(时间)，每公斤铁液0.2～2秒，随铸件重量及厚度而异，厚、重件取下限，薄、轻件取上限。
本发明与现有技术对比的优点本发明蠕墨铸铁的型上变质技术，蠕化、孕育同时完成，较包内处理工艺可节约变质剂75%，无蠕化衰退，温度损失少，可根据铸件壁厚、原铁液S含量合理调整变质剂量，取消了搅拌、扒渣工序，节约时间，减少温度下降，改善劳动条件，避免变质处理后合包铁浪费，较型内蠕化减轻浇注系统重量。总之，稳定蠕化率，减少废品率，提高成品率20%，减少蠕化剂、孕育剂用量75%，节省原材料，降低成本。
实施例1厚大蠕铁件铁液重556Kg，最大壁厚80，最薄35，批量生产。
原铁液S含量0.06%，用1稀土Fe-Si合金(稀土含量27%)型上处理，蠕化剂粒度5-6mm及3-4mm各1/2混合，用瞬时孕育装置控制加入量3.08Kg即原铁液重量的0.05%，孕育剂加入量为原铁液重的0.4%，与蠕化剂混合，全部变质剂在浇注件重95%铁液时加完，在浇注扣箱前，将型内孕育块0.2%(约1公斤)加于过滤网前浇注系统中。
实施例2铸铁件铁液重20Kg，壁厚12mm，最薄5mm，流水线生产，原铁液S含量0.07%，用1稀土Fe-Si(稀土含量27%)型上蠕化剂用粒度1-2mm及粉末各1/2混合均匀，加入量为原铁液重量的0.26%，即0.05%Kg/件，同时加入孕育剂75Fe-Si，加入量为原铁液重量的0.2%即0.04Kg/件，粒度与上述蠕化剂粒度相同，与原铁液均匀混合的变质剂用螺旋给料器定量加入，浇注速度在生产线上由定量器控制0.25-0.3Kg/分，需18-20秒浇完。
权利要求
1.一种蠕墨铸铁的变质处理技术，其特征在于它是型上变质处理，根据铸件要求，往铸型中浇注未经变质的原铁液的同时，匀速冲入适量、一定混合粒度的1稀土硅铁合金等无镁蠕化剂及75Fe-Si孕育剂，在紊流中变质剂均匀熔入铁液，进入铸型腔。
2.根据权利要求1所述的型上变质处理技术，其特征在于可随时定量冲入变质剂，加入量随S含量正比变化，原铁液S含量每0.01%，加净稀土量0.008-0.4%，孕育剂加入量为铁液重量的0.15-0.7%，随壁厚增大而增大，特厚件还要增加型内孕育块，加在过滤网前的浇注系统中。
3.根据权利要求2所述的型上变质处理技术，其特征在于变质剂(蠕化剂、孕育剂)的粒度大小混合比例随壁厚而变化，粒度大小分四类A5-6mm，B3-4mm，C1-2mm，D粉未，粒度混合比例壁厚＞100-mm，A类50%、B类40%，壁厚100-50mm，A类、B类各50%，壁厚50-30mm，B类各50%，壁厚30-12mm，B类70%，D类30%，壁厚＜12mm，C类、D类各50%。
4.根据权利要求2所述的变质处理技术，其特征在于提高浇注温度，对不同壁厚铸件，浇注温度范围如下壁厚＞50，浇注温度1350-1380℃，壁厚＞30-50，浇注温度1370-1390℃，壁厚＞10-30，浇注温度1380-1400℃，壁厚＞4-10，浇注温度1390-1420℃，壁厚≤4，浇注温度1450-1480℃。
5.根据权利要求4所述的变质处理技术，其特征在于是封闭浇注系统，浇注速度控制在每公斤铁液0.2-2秒，随铸件重量及厚度而异，厚、重件取下限，薄，轻件取上限。
全文摘要
本发明蠕墨铸铁型上变质技术，属于蠕墨铸铁处理工艺，其目的是简化蠕铁处理方法，防止蠕化衰退，稳定蠕铁生产，扩大使用范围，节约稀土硅铁和孕育剂等贵重原材料，降低成本。本发明是在浇注未经变质的原铁液同时，均匀向液流冲入混合粒度的稀土硅铁合等蠕化剂和75％Fe-Si等孕育剂，使之在紊流中均匀熔入铁液尽量缩短铁液变质到浇注凝固的时间，以减少变质剂及铁液的氧化，本发明在汽车等行业可大力推广。
文档编号C21C1/10GK1054273SQ9010503
公开日1991年9月4日 申请日期1990年2月21日 优先权日1990年2月21日
发明者刘静远 申请人:机械电子工业部沈阳铸造研究所