一种高强度灰铸铁生产工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铸造合金生产技术领域，特指一种高强度灰铸铁生产工艺方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的不断发展和进步，人们对铸铁的要求已越来越高，对铸件的性能 和品质不断提出新的要求，高强度、高品位的铸件需求量越来越大。当今铸造业产品的发展 动向是：多功能、高效和节能；产品结构的动向是：轻型化、薄壁化、小型化及艺术化。由此， 对铸件提出了新的要求：轻量化、高强化，精密化(近净形化)、一致化和易切削。为了提高铁 水的质量，满足生产高强度薄壁铸件的生产，使用感应电炉熔化铁水和电炉一冲天炉双联 熔炼越来越普遍，这为制作"合成铸铁"创造了条件。一方面，废钢价格低廉，使用大量废钢， 配料中废钢比例可达到30%_80%，可以提高经济效益；另一方面，废钢加入量可在任意范围 内变化，且能不同程度地提高机械性能，改善综合性能，抵消生铁的遗传性，从而保证性能 的稳定。
[0003] 对于提高发动机机体和缸盖的最有效的方法之一，是采用孕育处理的方法。目前 孕育剂已成各种系列化、商品化，主要包括石墨化和稳定化两大类及其机械混合物，在以石 墨为主体的基础添加如Ca、Al、Sr、Mn、Ba、Zr、Re等其它元素。各类孕育剂有不同的孕育 特征，分别在提高强度和抑制白口能力，改善石墨形态、硬度、组织均匀性以及减小敏感性 等方面发挥各自的特征。根据各自企业的实际情况，选择合适的孕育剂，通过合理的孕育方 式，孕育时间及孕育量，特别是控制孕育衰退，解决材质方面的各项性能是铸造工作者行之 有效的重要途径之一。
[0004] 本发明开发出一种高强度灰铸铁生产工艺方法。
【发明内容】
[0005] -种高强度灰铸铁生产工艺方法，其特征为，采用10吨冲天炉和40吨感应电炉 双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C:3. 2-3. 4wt%，Si:1. 8-2. 2wt%，Mn: 0? 6-1. 0wt%，Cr:0? 15-0. 25wt%，Cu:0? 3-0. 5wt%，P:彡 0? 06wt%，S:彡 0? 05wt%。按上 述成分进行配比后，将普通低碳废钢（30wt%-50wt%)、新生铁（70wt%-30wt%)加入10吨冲天 炉内，进行熔化，当温度达到1200°C左右时，将铁水引入到40吨感应电炉中进行升温，并 加入石墨增碳剂(吸收率按85%计算)，铁水温度达到1400°C时，加入硅铁、锰铁、铬铁，并进 行调整成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度大于1480°C时出 炉。浇包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂(其中，Si35~45wt%、RE20~30wt% (其中 Ce63wt%、La32wt%，余量为其它稀土元素）、CalO~14wt%、Ba8 ~12wt%、Sr8 ~12wt%， 余为铁)，复合稀土孕育剂加入量为〇. 4 -0. 7wt%，当温度在1390°C-1420°C时，浇注阶梯试 块及铸件。性能数据见表1。
【具体实施方式】
[0006] 实施例I 采用10吨冲天炉和40吨感应电炉双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C: 3. 2-3. 4wt%，Si:1. 8-2. 2wt%，Mn:0. 6-1. 0wt%，Cr:0. 15-0. 25wt%，Cu:0. 3-0. 5wt%，P: 彡0. 06wt%，S:彡0. 05wt%。按上述成分进行配比后，将30wt%普通低碳废钢、70wt%新生 铁加入10吨冲天炉内，进行熔化，当温度达到1200°C左右时，将铁水引入到40吨感应电炉 中进行升温，并加入石墨增碳剂(吸收率按85%计算)，铁水温度达到1400°C时，加入硅铁、 锰铁、铬铁，并进行调整成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度 大于1480°C时出炉。浇包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂，复合稀土孕育剂加入量为 0. 4wt%，当温度在1390°C-1420°C时，浇注阶梯试块及铸件。性能数据见表1。
[0007] 实施例2 采用10吨冲天炉和40吨感应电炉双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C: 3. 2-3. 4wt%,Si：1. 8-2. 2wt%,Mn：0. 6-1. 0wt%,Cr：0. 15-0. 25wt%,Cu：0. 3-0. 5wt%,P： < 0. 06wt%，S0. 05wt%。按上述成分进行配比后，将40wt%普通低碳废钢、60wt%新生 铁加入10吨冲天炉内，进行熔化，当温度达到1200°C左右时，将铁水引入到40吨感应电炉 中进行升温，并加入石墨增碳剂(吸收率按85%计算)，铁水温度达到1400°C时，加入硅铁、 锰铁、铬铁，并进行调整成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度 大于1480°C时出炉。浇包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂，复合稀土孕育剂加入量为 0. 5wt%，当温度在1390°C-1420°C时，浇注阶梯试块及铸件。性能数据见表1。
[0008] 实施例3 采用10吨冲天炉和40吨感应电炉双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C: 3. 2-3. 4wt%,Si：1. 8-2. 2wt%,Mn：0. 6-1. 0wt%,Cr：0. 15-0. 25wt%,Cu：0. 3-0. 5wt%,P： 彡0. 06wt%，S:彡0. 05wt%。按上述成分进行配比后，将50wt%普通低碳废钢、50wt%新生 铁加入10吨冲天炉内，进行熔化，当温度达到1200°C左右时，将铁水引入到40吨感应电炉 中进行升温，并加入石墨增碳剂(吸收率按85%计算)，铁水温度达到1400°C时，加入硅铁、 锰铁、铬铁，并进行调整成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度 大于1480°C时出炉。浇包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂，复合稀土孕育剂加入量为 0. 7wt%，当温度在1390°C-1420°C时，浇注阶梯试块及铸件。性能数据见表1。
[0009] 对比例 采用10吨冲天炉和40吨感应电炉双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C: 3. 2-3. 4wt%,Si：1. 8-2. 2wt%,Mn：0. 6-1. 0wt%,Cr：0. 15-0. 25wt%,Cu：0. 3-0. 5wt%,P： 彡0. 06wt%，S:彡0. 05wt%。按上述成分进行配比后，将15wt%普通低碳废钢、50wt%新生 铁以及35wt%回炉料加入10吨冲天炉内，进行熔化，当温度达到1200°C左右时，将铁水引 入到40吨感应电炉中进行升温，铁水温度达到1400°C时，加入硅铁、锰铁、铬铁，并进行调 整成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度大于1480°C时出炉。 浇包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂，75SiFe普通孕育剂加入量为0. 4wt%，当温度在 1390°C-1420°C时，浇注阶梯试块及铸件。性能数据见表1。
[0010] 表1不同废钢、不同孕育剂对高强度灰铸铁性能的影响
【主权项】
1. 一种高强度灰铸铁生产工艺方法，其特征为，采用10吨冲天炉和40吨感应电炉 双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C :3. 2-3. 4 wt%，Si :1. 8-2. 2 wt%，Mn : 0? 6-1. 0 wt%，Cr :0? 15-0. 25 wt%，Cu :0? 3-0. 5 wt%，P :彡 0? 06 wt%，S :彡 0? 05 wt% ;按上述 成分进行配比后，将普通低碳废钢30wt%-50wt%、70wt%-30wt%新生铁加入10吨冲天炉内， 进行熔化，当温度达到1200°C左右时，将铁水引入到40吨感应电炉中进行升温，并加入石 墨增碳剂，吸收率按85%计算，铁水温度达到1400°C时，加入硅铁、锰铁、铬铁，并进行调整 成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度大于1480°C时出炉；浇 包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂，复合稀土孕育剂加入量为〇. 4 -0. 7wt%，当温度在 1390°C -1420°C时，浇注阶梯试块及铸件，性能数据见表1。2. 根据权利要求1所述一种高强度灰铸铁生产工艺方法，加入40wt%普通低碳废钢， 60wt%新生铁，并加入0. 5wt%复合稀土孕育剂时，获得的高强度灰铸铁综合性能最好。
【专利摘要】一种高强度灰铸铁生产工艺方法，属于铸造合金生产技术领域，其特征为，采用10吨冲天炉和40吨感应电炉双联熔炼的方式进行熔炼，化学成分控制范围为：C：3.2-3.4wt%，Si：1.8-2.2wt%，Mn：0.6-1.0wt%，Cr：0.15-0.25wt%，Cu：0.3-0.5wt%，P：≤0.06wt%，S：≤0.05wt%。按上述成分进行配比后，将普通低碳废钢（30wt%-50wt%）、新生铁加入10吨冲天炉内，进行熔化，当温度达到1200℃左右时，将铁水引入到40吨感应电炉中进行升温并进行调整成分，当温度在1390℃-1420℃时，加入孕育剂浇注阶梯试块及铸件。
【IPC分类】C22C33/08, C22C37/10
【公开号】CN105088054
【申请号】CN201410190139
【发明人】齐克尧, 姜金文, 杨嵩, 张志敏
【申请人】镇江忆诺唯记忆合金有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月7日