专利名称：精密铸造专用合金及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在球墨铸造中起球化和孕育作用的精密铸造专用合金。
背景技术：
精密铸件是一种免加工或加工余量很小的铸件产品，质量要求较高，生产高质量的球铁精密铸件就必须采用好的球化剂。目前市场上所使用的球化剂，多数采用稀土镁硅铁合金，由于这类球化剂自孕育生核能力和抗球化衰退能力较差，形成的石墨球数少，铸件易出现白口现象，不能满足高质量精密铸件对球化剂的特殊要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种精密铸造专用合金。该合金在稀土镁硅铁合金中添加钙、钡等元素，能够在球墨铸造中增强球化作用，提高自孕育生核能力和抗球化衰退能力，满足高质量精密铸件对球化剂的特殊要求。
本发明精密铸造专用合金中含有Mg7-10％、RE2.0-5.0％、Ca2.0-4.0％、Ba2.0-5.0％、Si≤44.0％、Fe余量。
本发明采用热液联产加喂线法生产精密铸造专用合金，其生产工艺是将原料硅石、稀土精矿、焦炭、钢屑按照重量配比0.8-1.5∶0.01-0.4∶0.4-0.8∶0.4-0.8混合均匀，连续加入矿热炉内，通过自焙电极将电流导入熔化炉料进行冶炼，出炉温度控制在1500～1600℃；将稀土硅铁合金、硅钙合金与硅铁合金按照重量配比70-180∶45-150∶0-115混合均匀后在中频感应电炉内熔化，出炉温度控制在1500～1700℃；先将矿热炉内的合金熔液加入压镁包，再将装有精密铸造专用合金下脚料或原料硅钡合金的包芯线头送入压镁包内匀速喂线，喂线速度控制在0.2～1m/s，喂入量为矿热炉熔液的10-20％；在喂线的同时将中频感应电炉熔化的稀土硅钙合金按照矿热炉液态合金重量的10～30％加入压镁包，最后根据压镁工艺压入镁锭，每吨合金加入金属镁100～140kg，金属镁与包内的合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1250～1450℃，时间控制在150～200s；在压镁工序完成后，将无锈的干燥碎钢块按照总的合金重量的1-5％加入压镁包内，继续充气100-150s后，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得精密铸造专用合金。
本发明利用Ca去抑制Mg元素的爆发，利用Ba元素去促进球化和孕育效果，具有较强的自孕育生核能力和抗球化衰退能力。采用该精密铸造专用合金可显著增加石墨球数，提高球化级别，降低白口倾向，特别适合于高质量的球铁精密铸造。采用以矿热炉为主、中频炉为辅、喂线法补充的新工艺，能够有效利用合金的下脚料，显著降低生产成本。
具体实施例方式
本发明采用3200KVA矿热炉、0.5T中频感应电炉及喂线机联合生产精密铸造专用合金。
实施例1精密铸造专用合金产品主要成分要求Mg7.5-8.5％、RE3.0-4.0％、Ca2.5-3.5％、Ba3.0-4.0％、Si≤44.0％、Fe余量。
生产工艺如下1、将1.0T硅石、0.04T稀土精矿、0.65T焦炭、0.52T钢屑，按照重量配比混合均匀，连续加入矿热炉内，将电压控制在80-90V，电流控制在24000-26000A，经过约100min的冶炼，准备出炉，出炉温度控制在1500～1600℃。
2、在矿热炉通电约20min后，将125kg稀土硅铁合金、99kg硅钙合金、6kg硅铁合金混合均匀加入中频感应电炉，功率调至180KW进行熔炼。熔化过程中，要将炉料不断压下，以加快熔化速度。约经70min时，炉料全部熔化，当炉内合金熔液温度达到1500-1700℃时，准备出炉。
采用中频感应电炉熔化稀土硅钙合金时，根据中频感应电炉的容量，按比例添加稀土合金与硅钙合金后，余量可补充硅铁合金，稀土硅钙合金中硅含量控制在47～50％。
3、将矿热炉内的合金熔液放入压镁包中，进行扒渣，扒渣后温度控制在1450-1550℃，合金熔液重量约为1.0T；将压镁包吊入压镁坑中，这时采用喂线机将装有硅钡合金的包芯线头送入压镁包内开始喂线，喂线速度控制在0.5m/s，喂入量150kg，同时将中频感应电炉内的合金熔液约230kg放入压镁包内，充氮气搅拌1min，使熔液混合均匀，然后将120kg的金属镁锭压入包内，金属镁与包内合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1250-1450℃，在压镁工序完成后，将无锈的干燥碎钢块按照总的合金重量的3％加入压镁包内，继续充气100-150s后，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得精密铸造专用合金。
经检验，各项技术指标均符合产品质量技术要求。
实施例2精密铸造专用合金产品主要成分要求Mg8.5-9.5％、RE2.0-3.0％、Ca2.0-3.0％、Ba2.0-3.0％、Si≤44.0％、Fe余量。
生产工艺如下1、将1.0T硅石、0.04T稀土精矿、0.65T焦炭、0.52T钢屑，按照重量配比混合均匀，连续加入矿热炉内，将电压控制在80-90V，电流控制在24000-26000A，经过约100min的冶炼，准备出炉，出炉温度控制在1500～1600℃。
2、在矿热炉通电约20min后，将85kg稀土硅铁合金、59kg硅钙合金、86kg硅铁合金混合均匀加入中频感应电炉，功率调至180KW进行熔炼。熔化过程中，要将炉料不断压下，以加快熔化速度。约经70min时，炉料全部熔化，当炉内合金熔液温度达到1500-1700℃时，准备出炉。
采用中频感应电炉熔化稀土硅钙合金时，根据中频感应电炉的容量，按比例添加稀土合金与硅钙合金后，余量可补充硅铁合金，稀土硅钙合金中硅含量控制在47～50％。
3、将矿热炉内的合金熔液放入压镁包中，进行扒渣，扒渣后温度控制在1450-1550℃，合金熔液重量约为1.0T；将压镁包吊入压镁坑中，这时采用喂线机将装有精密铸造专用合金下脚料和硅钡合金的包芯线头送入压镁包内开始喂线，喂线速度控制在0.5m/s，喂入量精密铸造专用合金下脚料35kg、硅钡合金100kg，同时将中频感应电炉内的合金熔液约230kg放入压镁包内，充氮气搅拌1min，使熔液混合均匀，然后将135kg的金属镁锭压入包内，金属镁与包内合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1250-1450℃，在压镁工序完成后，将无锈的干燥碎钢块按照总的合金重量的2％加入压镁包内，继续充气100-150s后，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得精密铸造专用合金。
经检验，各项技术指标均符合产品质量技术要求。
权利要求
1.一种精密铸造专用合金，其特征在于合金中含有Mg7-10％、RE2.0-5.0％、Ca2.0-4.0％、Ba2.0-5.0％、Si≤44.0％、Fe余量。
2.一种精密铸造专用合金的生产工艺，其特征在于将原料硅石、稀土精矿、焦炭、钢屑按照重量配比0.8-1.5∶0.01-0.4∶0.4-0.8∶0.4-0.8混合均匀，连续加入矿热炉内，通过自焙电极将电流导入熔化炉料进行冶炼，出炉温度控制在1500～1600℃；将稀土硅铁合金、硅钙合金与硅铁合金按照重量配比70-180∶45-150∶0-115混合均匀后在中频感应电炉内熔化，出炉温度控制在1500～1700℃；先将矿热炉内的合金熔液加入压镁包，再将装有精密铸造专用合金下脚料或原料硅钡合金的包芯线头送入压镁包内匀速喂线，喂线速度控制在0.2～1m/s，喂入量为矿热炉熔液的10-20％；在喂线的同时将中频感应电炉熔化的稀土硅钙合金按照矿热炉液态合金重量的10～30％加入压镁包，最后根据压镁工艺压入镁锭，每吨合金加入金属镁100～140kg，金属镁与包内的合金在氮气保护下进行反应，反应温度控制在1250～1450℃，时间控制在150～200s；在压镁工序完成后，将无锈的干燥碎钢块按照总的合金重量的1-5％加入压镁包内，继续充气100-150s后，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得精密铸造专用合金。
全文摘要
一种精密铸造专用合金，含有Mg7－10％、RE2.0－5.0％、Ca2.0－4.0％、Ba2.0－5.0％、Si≤44.0％、Fe余量。其生产工艺是将原料硅石、稀土精矿、焦炭、钢屑按照重量配比加入矿热炉进行冶炼；将稀土硅铁合金、硅钙合金与硅铁合金按照重量配比在中频感应电炉内熔化。先将矿热炉内的合金熔液加入压镁包，再将装有合金下脚料或原料硅钡合金的包芯线头送入压镁包匀速喂线；喂线的同时将中频炉的稀土硅钙合金按比例加入，压入镁锭，将合金熔液注模、冷却、破碎、筛分，即得精密铸造专用合金。本发明利用Ca、Ba元素促进球化和孕育效果，有较强的自孕育生核能力和抗衰退能力，能显著增加石墨球数，提高球化级别，降低白口倾向，特别适合于高质量的球铁精密铸造。
文档编号C22C38/02GK1718823SQ200510012720
公开日2006年1月11日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者郭成会 申请人:郭成会