一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法，涉及纳米变质铸件技术领域，该方法由下列步骤组成：以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500?1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10?15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5?10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入稀土镁球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。本发明制备的纳米变质含稀土球墨铸铁具有较高的抗拉强度和硬度。
【专利说明】
一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及纳米铸件技术领域，具体涉及一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 长期以来，稀土对金属材料变质处理一直发挥着积极作用，试验表明稀土作为表 面活性元素，在不同的熔炼条件和不同品质金属液的情况下，首先起着脱氧、脱硫的作用， 在此过程中消耗了一定量的变质剂，造成稀土变质效果不稳定。
[0003] 稀土的变质过程主要是形成氧化物的过程，稀土氧化物有3种状态：即一部分微小 质点的氧化物可形成晶核，起到细化晶粒的作用;一部分较大尺寸的氧化物在熔炼过程中， 由于密度的差别上浮，作为渣相被排除;还有一部分处于临界大小尺寸的稀土氧化物只能 作为较为稳定的悬浮物，均匀地残存金属液中，凝固后作为弥散分布的夹渣，存在于材料 中，从而大大降低材料的力学性能。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制 备方法。
[0005] 本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种纳米变质含稀土球 墨铸铁的制备方法，其特征在于，以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料， 加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530 °C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入 纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进 行浇铸，浇铸时，加入稀土镁球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。
[0006] 优选的，所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为<3.5-3.8%、512.2_ 2.8%、P< 0.08%、Mn 0.3-0.5%、S< 0.025%，稀土残留量0.02~0.03wt%。
[0007]优选的，所述纳米变质剂粉体由Si、SiC混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0008] 优选的，所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1-1.5:1000。
[0009] 优选的，所述浇铸温度为1380°c-1460°c。
[0010]优选的，所述浇铸时，不能让铁水直接冲击稀土镁球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁 水，加入稀土镁球化剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0011] 有益效果是:本发明制备的纳米变质含稀土球墨铸铁和未进行纳米变质的灰铸铁 相比，具有较好的抗冲击性能。
【具体实施方式】
[0012] 下面详细说明本发明的优选实施方式。
[0013] 实施例1
[0014]本发明一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要 原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到 1500-1530°C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹 入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入稀土镁球化剂，再经过热 处理，即制得纳米变质铸件。
[0015] 所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.5-3.8%、Si 2.2-2.8%、P< 0.08%、Mn 0.3-0.5%、S< 0.025%，稀土残留量0.02~0.03wt%。
[0016]所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比5:1混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0017] 所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.2:1000。
[0018] 所述浇铸温度为1380°C-1460°C。
[0019]所述浇铸时，不能让铁水直接冲击稀土镁球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加入 稀土镁球化剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0020] 参照GB/T 1348-2009球墨铸铁件国家标准测定纳米变质含稀土球墨铸铁的抗拉 强度、延伸率和硬度，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备 方法均相同）性能进行比较，见下表：
[0023] 实施例2
[0024]本发明一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要 原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到 1500-1530°C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹 入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入稀土镁球化剂，再经过热 处理，即制得纳米变质铸件。
[0025] 所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.5-3.8%、Si 2.2-2.8%、P< 0.08%、Mn 0.3-0.5%、S< 0.025%，稀土残留量0.02~0.03wt%。
[0026] 所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比4:1混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0027] 所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.4:1000。
[0028] 所述浇铸温度为138(TC-146(TC。
[0029] 所述浇铸时，不能让铁水直接冲击稀土镁球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加入 稀土镁球化剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0030] 参照GB/T 1348-2009球墨铸铁件国家标准测定纳米变质含稀土球墨铸铁的抗拉 强度、延伸率和硬度，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备 方法均相同）性能进行比较，见下表：
[0032] 实施例3
[0033]本发明一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要 原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到 1500-1530°C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹 入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入稀土镁球化剂，再经过热 处理，即制得纳米变质铸件。
[0034] 所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.5-3.8%、Si 2.2-2.8%、P< 0.08%、Mn 0.3-0.5%、S< 0.025%，稀土残留量0.02~0.03wt%。
[0035] 所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比6:1混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0036] 所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.5:1000。
[0037] 所述浇铸温度为138(TC-146(TC。
[0038]所述浇铸时，不能让铁水直接冲击稀土镁球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加 入稀土镁球化剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0039] 参照GB/T 1348-2009球墨铸铁件国家标准测定纳米变质含稀土球墨铸铁的抗拉 强度、延伸率和硬度，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备 方法均相同）性能进行比较，见下表：
[0041]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书的内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法，其特征在于，以生铁为主要原料、以焦 炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530 °(：时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质 剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入稀土镁球化剂，再经过热处理，即制 得纳米变质铸件。2. 根据权利要求1所述一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述主 料和辅料混合物后五大元素的含量为<3.5-3.8%、312.2-2.8%^0.08%、]?110.3- 0.5%、S<0.025%，稀土残留量0.02~0.03wt%。3. 根据权利要求1所述一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳 米变质剂粉体由Si、SiC混合组成，混合物的粒径< 400nm。4. 根据权利要求1所述一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳 米变质剂粉体与铁水的质量比为1-1.5:1000。5. 根据权利要求1所述一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述浇 铸温度为 1380 °C-1460 °C。6. 根据权利要求1所述一种纳米变质含稀土球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述浇 铸时，不能让铁水直接冲击稀土镁球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加入稀土镁球化剂， 待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
【文档编号】C22C33/10GK105821286SQ201610185964
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】俞保平
【申请人】繁昌县天和机械有限公司