一种利用碳素钢增碳制备球墨铸铁的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及球磨铸铁材料以及制备工艺，具体为一种利用废旧普通碳素钢增碳后替代球墨生铁生产高性能球墨铸铁件的工艺。
【背景技术】
[0002]球墨铸铁是20世纪50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。球墨铸铁是指铁液通过球化处理和孕育处理后，碳以球状石墨析出的一种铸铁。球墨铸铁的微观组织以球状石墨为主，有效地提高了铸铁的机械性能，尤其是提高了塑性和韧性。球墨铸铁的生产过程主要包括以下环节:熔炼铁液、球化处理、孕育处理、炉前检查、浇注铸件等，在上述环节中，熔炼铁液是球墨铸铁生产过程的关键环节之一。而熔炼铁液采用的原料及设备对生产的球墨铸铁的力学性能会产生很大影响。
[0003]目前国内的有色合金大部分仍采用金属模重力铸造方法，合金浇注后因凝固收缩使产品和金属磨具结合牢固不易将产品从金属模内取出，而取模困难一直是困扰生产企业的一大障碍，通用的办法是设计制造一个复杂的液压系统将产品从磨具中顶出，其制造费用十分昂贵，且由于铸件产品品种繁多，每个品种所采用的顶出机构又不相同为生产厂家增加了太大的费用负担且复杂，且制造周期也很长。
【发明内容】
[0004]本发明所解决的技术问题在于提供一种利用碳素钢增碳制备球墨铸铁的工艺，以解决上述【背景技术】中的缺点。
[0005]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种利用碳素钢增碳制备球墨铸铁的工艺，其具体制备方法包括如下步骤:
I)、原材料预处理:回收钢厂回炉铁、铁肩以及工业废钢，然后选择低锈原料，并利用稀盐酸进行喷淋预处理。
[0006]2)、将原材料投入熔炼炉中，其中，回炉铁、铁肩以及工业废钢的投入比例为1:1.3:2作为炉料，将金属炉料置于冲天炉中熔炼成铁水，并加入CaC脱硫，熔炼温度为1300?1400°C，熔炼时间为4?6小时；
3 )、将熔炼后的铁水中加入中频电炉中，加入硅铁和锰铁，并在中频电炉中继续进行精炼，精炼温度为1800?2000°C ;除去炉渣后，加入电解质，以CaC，随后将珍珠岩覆盖在铁水表面，并保温5小时以上，完成熔炼；
4)将熔炼后的铁水进行球化处理，球化处理温度为1400°C_1550°C，处理时间为十二个小时；
5)、将熔炼后的铁水倒入浇包，当浇包中的进铁液量为其容积的1/3时，通过定量漏斗，将粒状孕育剂均匀而分散地撒向浇包中的铁液，孕育后在1300?1350°C的温度下，将铁水注入砂模型腔内，保温数天后，冷却即成成品球墨铸铁。
[0007]有益效果:本发明所述的新型球磨铸铁制备价格低，利用中频无芯感应电炉对普通碳钢进行增碳处理非常方便，化学成分配合炉前快速分析后进行调整也很方便，制备的球磨铸铁具有较佳的韧性、耐冲击性和耐磨损性，等同硬度下比现有铸铁产品耐腐蚀性能更加优秀，使用寿命延长15?20%。
【具体实施方式】
[0008]下面举实例对本发明进行详细描述。
[0009]—种利用碳素钢增碳制备球墨铸铁的工艺的较佳实施例，在本实施例中，包括下列操作步骤:
I)、回收钢厂回炉铁、铁肩以及工业废钢，然后选择低锈原料，并利用稀盐酸进行喷淋预处理。
[0010]2)、将原材料投入熔炼炉中，其中，回炉铁、铁肩以及工业废钢的投入比例为1:1.3:2作为炉料，将金属炉料置于冲天炉中熔炼成铁水，并加入CaC脱硫，熔炼温度为1400°C，熔炼时间为5小时；
3 )、将熔炼后的铁水中加入中频电炉中，加入硅铁和锰铁，并在中频电炉中继续进行精炼，精炼温度为2000°C;除去炉渣后，加入电解质，以CaC，随后将珍珠岩覆盖在铁水表面，并保温5小时以上，完成熔炼；
4)将熔炼后的铁水进行球化处理，球化处理温度为1550°C，处理时间为十二个小时；
5)、将熔炼后的铁水倒入浇包，当浇包中的进铁液量为其容积的1/3时，通过定量漏斗，将粒状孕育剂均匀而分散地撒向浇包中的铁液，孕育后在1350°C的温度下，将铁水注入砂模型腔内，保温数天后，冷却即成成品球墨铸铁
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种利用碳素钢增碳制备球墨铸铁的工艺，其特征在于，具体制备方法包括如下步骤: .1)、原材料预处理:回收钢厂回炉铁、铁肩以及工业废钢，然后选择低锈原料，并利用稀盐酸进行喷淋预处理； .2)、将原材料投入熔炼炉中，其中，回炉铁、铁肩以及工业废钢的投入比例为1:1.3:2作为炉料，将金属炉料置于冲天炉中熔炼成铁水，并加入CaC脱硫，熔炼温度为1300?1400°C，熔炼时间为4?6小时； .3 )、将熔炼后的铁水中加入中频电炉中，加入硅铁和锰铁，并在中频电炉中继续进行精炼，精炼温度为1800?2000°C ;除去炉渣后，加入电解质，以CaC，随后将珍珠岩覆盖在铁水表面，并保温5小时以上完成熔炼； .4)将熔炼后的铁水进行球化处理，球化处理温度为1400°C_1550°C，处理时间为十二个小时； .5)、将熔炼后的铁水倒入浇包，当浇包中的进铁液量为其容积的1/3时，通过定量漏斗，将粒状孕育剂均匀而分散地撒向浇包中的铁液，孕育后在1300?1350°C的温度下，将铁水注入砂模型腔内，保温数天后，冷却即成成品球墨铸铁。
【专利摘要】一种利用碳素钢增碳制备球墨铸铁的工艺，在原有铸铁生产工艺上进行改造，通过浇注、熔炼，并加入CaC精炼、通过孕育剂浇包，并在浇包后通过淬火、回火成型。本发明条件下制备的合金铸铁增强了铸铁强度，改善了韧性，提高了耐冲击性和耐磨损性，同时耐腐蚀性能优越。
【IPC分类】C22C37/04, C22C33/08
【公开号】CN105543634
【申请号】CN201510957612
【发明人】肖宇哲
【申请人】肖宇哲
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月21日