消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺及其球化包的制作方法

文档序号:9642520阅读:1337来源:国知局
消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺及其球化包的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸铁工艺技术领域,更具体地说,涉及一种消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺,还涉及一种消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺的球化包。
【背景技术】
[0002]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,已成功地用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。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。球墨铸铁的生产工艺一般包括以下几个环节:熔炼合格的铁液;球化-孕育处理;炉前检验;浇注铸件;清理及热处理;铸件质量检验。其中,球化处理的作用是使石墨在结晶生长时长成球状来改善基体形貌来提高铸件的力学性能;孕育处理时使球状石墨圆整、细化,进一步提高强度。
[0003]消失模铸造是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合抽真空技术的实型铸造。其具有铸件质量好、成本低、材质不限、表面光洁、内部缺陷大大减少,组织致密、可实现大规模、大批量生产等一系列优点。在用消失模生产球墨铸铁时,多采用常规的倒包球化工艺。常规的倒包球化工艺是将一定量的球化剂放置于铁水包包底,其上用覆盖剂和孕育剂覆盖严实,然后将铁水冲入即可。
[0004]然而,消失模生产球墨铸铁时采用上述工艺存在以下几个问题。首先,消失模生产球墨铸铁的倒包处理温度高,球化剂反应快,球化时间较难控制,以致球化剂中镁的吸收率低。进而处理后的铁水镁的残余量低,高温状态下烧损较快,以致铸件的球化等级低,球化衰退严重。因此,消失模在常规倒包球化工艺中不能生产高质量的球墨铸铁件,铸铁废品率高,故并不适用。
[0005]综上所述,如何有效地解决消失模生产球墨铸铁球化等级低、球墨铸铁件质量差、废品率高等问题,是目前本领域技术人员急需解决的问题。

【发明内容】

[0006]有鉴于此,本发明的第一个目的在于提供一种消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺,该消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺可以有效地解决消失模生产球墨铸铁球化等级低、球墨铸铁件质量差、废品率高的问题。本发明的第二个目的在于提供一种消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺的球化包。
[0007]为了达到上述第一个目的,本发明提供如下技术方案:
[0008]—种消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺,包括:
[0009]步骤S1:在堤坝式球化包的堤坝一侧底部先设置一层球化剂,在所述球化剂表面设置一层覆盖剂并捣实,在所述覆盖剂上放置盖板,在所述盖板上依次放置球化剂、第一孕育剂和覆盖剂,所述盖板为无锈碳素钢板或成型球铁板或成型钢板;
[0010]步骤S2:将中间包内扒除浮渣后的铁水倾倒入所述堤坝式球化包的未设置球化剂的一侧。
[0011]优选地,上述消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺中,所述步骤S1具体为:
[0012]在堤坝式球化包的堤坝一侧底部先设置一层重量为铁水重量0.75% -0.85%的球化剂,在所述球化剂表面覆盖一层重量为铁水重量0.05% -0.15%的覆盖剂并捣实,在所述覆盖剂上放置盖板,所述盖板上放置依次放置重量为铁水重量0.55% -0.65%的球化剂、重量为铁水重量0.05% -0.15%的第一孕育剂和重量为铁水重量0.05% -0.15%的覆盖剂。
[0013]优选地,上述消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺中,所述步骤S1之前还包括步骤:
[0014]将电炉铁水升温至1560-1600°C,表面除渣后撒入重量为铁水重量0.05-0.15%的碳化硅预处理剂,并保温9-11分钟。
[0015]优选地,上述消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺中,所述步骤S2后还包括步骤:
[0016]球化反应开始后20-30s时,在所述球化包中撒入重量为铁水重量0.45% -0.55%的第二孕育剂,在球化反应结束前5-15s,在所述球化包中撒入重量为铁水重量0.25% -0.35%的第三孕育剂。
[0017]优选地,上述消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺中,撒入所述第二孕育剂的重量为铁水重量的0.5%,所述第三孕育剂的重量为铁水重量的0.3%。
[0018]优选地,上述消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺中,所述第一孕育剂为硅铁孕育剂,所述第二孕育剂和第三孕育剂均为硅钙和硅钡复合孕育剂。
[0019]优选地,上述消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺中,还包括:在所述球化反应结束后,扒除铁水表面浮渣,测量温度,待温度达到浇注条件时,在铁水表面撒入保温覆盖剂。
[0020]应用本发明提供的消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺时,采用堤坝式球化包,并在堤坝的一侧底部从下至上依次设置球化剂层、覆盖剂层、盖板、球化剂层、孕育剂层和覆盖剂层。因此,加入铁水进行球化反应时,由于中间盖板的存在,整个球化反应分两次进行。第一次球化反应为盖板上层的球化剂先反应,使铁水吸收一部分稀土镁。随着球化反应的进行,盖板逐渐熔化,进而当其熔化后,设置于盖板下方的球化剂开始反应,也就是第二次球化反应。通过两次球化反应相继进行的方式,延长了球化反应的时间,提高了稀土镁的吸收率。进而提高铸件残余稀土镁含量,减小后期烧损,提高球化等级,进而提高最终铸件的质量。
[0021]在一种优选的实施方式中,球化反应开始后20_30s时,在球化包中撒入第二孕育剂,在球化反应基本结束时,在球化包中撒入第三孕育剂。也就是孕育剂是分三次加入的,第一次为覆盖在球化剂层上面的第一孕育剂,第二次为球化反应刚开始加入的第二孕育剂,第三次为球化反应接近结束时加入的第三孕育剂。通过三次加入提高了孕育效果,延缓了孕育衰退的时间,减少铸件的石墨畸形及非球墨石墨数量,有利于提高铸件的质量。
[0022]为了达到上述第二个目的,本发明还提供了一种消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺的球化包,包括包体和设置于所述包体内的堤坝,所述堤坝一侧底部由下至上依次设置有球化剂层、覆盖剂层、盖板、球化剂层、第一孕育剂层和覆盖剂层,所述盖板为无锈碳素钢板或成型球铁板或成型钢板。
[0023]优选地,上述球化包中,所述堤坝一侧底部由下至上依次设置有重量为铁水重量0.75% -0.85%的球化剂层、重量为铁水重量0.05% -0.15%的覆盖剂层、盖板、重量为铁水重量0.55% -0.65%的球化剂层、重量为铁水重量0.05% -0.15%的第一孕育剂层、重量为铁水重量0.05% -0.15%的覆盖剂层。
[0024]优选地,上述球化包中,所述盖板的顶面为平面,底面形状与所述球化包的包底形状相同,所述盖板顶面边缘与所述包体的内壁四周间隙不大于5mm。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本发明提供的消失模球墨铸铁倒包球化孕育工艺一种【具体实施方式】的流程不意图;
[0027]图2为本发明提供的消失模球墨铸铁倒包球
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