专利名称：一种铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶炼添加剂，特别是涉及一种铸球在冶炼时用于增加硬度、强度、韧性的铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂(以下简称金属超强剂)，属于黑色金属冶炼技术领域。
背景技术：
目前，国内外现有铸球冶炼中主要以添加铬、钥、铜等各种合金元素为主。其缺点是一是加入大量的合金元素浪费资源，成本高；二是现有铸球必须在铸后进行热处理，费时费电增加成本。、公开号为CN 1107186中国发明专利申请给出了一种《高碳当量高强度灰铸铁稳定添加剂》，以天然钛矿为主，配入适量的硅、锰、铬元素，使灰铸铁可在高碳当量条件下获得较高的强度，同时又得到好的铸造性能。公开号为CN 1718820中国发明专利申请给出了一种《变质剂》，它的成分(重量百分比)是稀土娃铁45 60%,娃铁15 25%,娃I丐合金10 20%,微量兀素5 10%,所述微量元素的重量百分比组成是铝10 20%，锑20 30%，铋20 30%，钛20 30%。该变质剂对铸铁中的碳化物细化效果突出，可使含碳2 3%的亚共晶生铁经变质处理及退火后，软化到能进行压延。公开号为CN 1135535中国发明专利申请给出了《一种铸铁溶液冶炼用的新型复合剂》，其特征在于它是以工业碳化硅为基料，配入工业纯铝，烯土镁硅铁，硅铁，锰铁以及粘结剂组合而成。它起到在熔炼过程中增硅，提温，净化铁水，减少硅、锰烧损，有利于降低铸坯内部缺陷，改善铸铁显微组织，从而改善铸铁综合性能的作用。上述技术方案给出的用于铸球冶炼中的添加剂都能在一定程度上起到改善铸铁综合性能的作用，但也存在着无法满足不断发展的铸球冶炼生产工艺要求的问题。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种易于制备的金属超强剂。本发明给出的这种金属超强剂系通过真空冶炼合成获得，将其加入铁液中可有效提闻铸球的综合机械性能，从而提闻铸球使用寿命。本发明给出的技术解决方案是这种金属超强剂的特点是由钛、钒、硼、碳、稀土和铝组成，其组分的重量％含量为钛为10-50%，钒为彡0. 5%，硼为彡4%，碳为彡5%，稀土为(1%，余量为招。为更好的实现本发明的目的，所述金属超强剂较好组分的重量％含量为钛=15%，钒=0. 2%,硼=1%,碳=2%,稀土 =0. 5%,铝=81. 3%。为更好的实现本发明的目的，所述金属超强剂较好组分的重量％含量为钛=25%，钒=0. 3%,硼=2%,碳=3%,稀土 =0. 8%,铝=68. 9%。为更好的实现本发明的目的，所述金属超强剂较好组分的重量％含量为钛=35%，钒=0. 5%，硼=2. 5%，碳=4%,稀土 =1%,铝=57%。本发明给出的这种铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂的各组分均可由市场上购得，其中钛为海绵钛(含钛99. 7%)，钒为钒铁(含钒50%)，硼为三氧化二硼(含量为98%)，碳为增碳剂(含碳为99. 7%)，稀土为稀土镁(含稀土 7——8Re6. 86Mg8. 15)，铝为铝锭ALOOl (含铝为 99. 7%)。本发明给出的这种金属超强剂的制备方法为第一步，以铝为载体，先将其加入真空炉里熔化；然后按先后顺序分别将钛、钒加入真空炉里；待熔化后再按顺序加入硼、碳、稀土。5分钟后，金属超强剂的冶炼过程结束。第二步，将金属超强剂的液体倒入离心机制成颗粒。 使用方法是铸球时可按0. 2% — 2%加入铁液中，出炉前5至10分钟加入中频炉内即可。本发明与现有技术相比，其有益效果是1、铸球综合机械性能明显提高，延长了铸球使用寿命。2、节约资源使铸球成本下降，每吨铸球节约铬铁80%以上。3、减少热处理工序，每吨铸球节电300度以上。4、操作简单。
具体实施例方式下面结合具体实例对本发明的技术方案做详细介绍表I所列是三种加入金属超强剂的铸球化学成分(配方)和实验测定结果(性能)的对比及国家行业标准中低铬铸球ZQCrDB和高铬铸球ZQGB的要求。实施例I :金属超强剂的各组分重量％含量为钛=15%，钒=0. 2%，硼=1%，碳=2%，稀土 =0. 5%，铝=81.3%。制备时，按照各组分的上述比例准备物料，首先以铝为载体，先将其加入真空炉里熔化；然后按先后顺序分别将钛、钒加入真空炉里；待熔化后再按顺序加入硼、碳、稀土。5分钟后，铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂的冶炼过程结束。再将金属超强剂的液体倒入离心机制成颗粒。使用方法是铸球时按中频炉中铁液总重的0. 2%加入金属超强剂颗粒，出炉前5分钟时加入中频炉内即可。制成后的铸球一的实验结果(性能)见表I。实施例2 金属超强剂的各组分重量％含量为钛=25%，钒=0. 3%，硼=2%，碳=3%，稀土 =0. 8%，铝=68. 9%o制备时，按照各组分的上述比例准备物料，首先以铝为载体，先将其加入真空炉里熔化；然后按先后顺序分别将钛、钒加入真空炉里；待熔化后再按顺序加入硼、碳、稀土。5分钟后，金属超强剂的冶炼过程结束。再将金属超强剂的液体倒入离心机制成颗粒。使用方法是铸球时按中频炉中铁液总重的0. 4%加入金属超强剂颗粒，出炉前5分钟时加入中频炉内即可。制成后的铸球二的实验结果(性能)见表I。
实施例3 :金属超强剂的各组分重量％含量为钛=35%，钒=0. 5%，硼=2. 5%，碳=4%，稀土 =1%,铝=57%。制备时，按照各组分的上述比例准备物料，首先以铝为载体，先将其加入真空炉里熔化；然后按先后顺序分别将钛、钒加入真空炉里；待熔化后再按顺序加入硼、碳、稀土。5分钟后，金属超强剂的冶炼过程结束。再将金属超强剂的液体倒入离心机制成颗粒。使用方法是铸球时按中频炉中铁液总重的0. 6%加入金属超强剂颗粒，出炉前5分钟时加入中频炉内即可。制成后的铸球三的实验结果(性能)见表I。综上所述，以上三种铸球中分别加入了不同重量％的金属超强剂颗粒，使得与行 业标准高铬铸球相比，含铬量明显降低80%以上；节约了大量的铬、钥、铜金属材料，同时也节约了热处理费用。不仅如此，且测得的各项实验结果均符合国家行业标准。与行业标准中的低铬铸球相比，其硬度、硬度内外差、破球率、韧性等指标都明显优于低铬铸球。表一((J)80 铸球)
化学~^例3 行业标准飫铬I$
元棄—祷球二祷球 2QC:ri)IJ琢
ZQCx&B
CXO3L03.22.8-3.82. M.4
Si0.8LO1.10.5 1.00.5-1.5
化 Ki1.00L91.20.4-1.50.3-1.0
学------
成P0.1OLl0.1^O. I=SO. I
分------
(*)S0.1OLI0.1^O. I^0.1
Cr1.21.21.50.5-3.011-19
Iq000^O. 8L 5
Cu000^O. 81.0
添删
JtoX 0.20L40.600
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^51535446-5550-62
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热麵不荽？1 需荽類注I、行业标准是指JC/T533-94。2、M为马氏体，C为碳化物。3、添加剂是指耐磨铸铁专用冶炼添加剂颗粒。权利要求
1.一种铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂，其特征在于由钛、钒、硼、碳、稀土和铝组成，其组分的重量％含量为 钛为10-50%，钒为彡0. 5%，硼为彡4%，碳为彡5%，稀土为彡1%， 余量为招。
2.根据权利要求I所述铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂，其特征在于所述铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂较好组分的重量％含量为钛=15%, I凡=0. 2%,硼=1%,碳=2%,稀土=0. 5%，铝=81. 3%o
3.根据权利要求I所述铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂，其特征在于所述铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂较好组分的重量％含量为钛=25%，钒=0. 3%，硼=2%，碳=3%，稀土=0. 8%，铝=68. 9%o
4.根据权利要求I所述铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂，其特征在于所述铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂较好组分的重量％含量为钛=35%，钒=0. 5%，硼=2. 5%，碳=4%，稀土=1%，铝=57%。
5.权利要求I所述铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂的制备方法，其特征在于有以下步骤 第一步，以铝为载体，先将其加入真空炉里熔化，然后按先后顺序分别将钛、钒加入真空炉里，待熔化后再按顺序加入硼、碳、稀土，5分钟后，铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂的冶炼过程结束； 第二步，将铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂的液体倒入离心机制成颗粒状即可。
全文摘要
一种铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂，其特点是由钛、钒、硼、碳、稀土和铝组成，其组分的重量%含量为钛为10-50%，钒为≤0.5%，硼为≤4%，碳为≤5%，稀土为≤1%，余量为铝；其制备方法是按照上述比例，以铝为载体，先将其加入真空炉里熔化；然后按先后顺序分别将钛、钒加入真空炉里；待熔化后再按顺序加入硼、碳、稀土，5分钟后冶炼过程结束，将金属液体倒入离心机制成颗粒。加入本发明的铸球具有综合机械性能明显提高、延长铸球使用寿命的特点，不仅节约资源使铸球成本下降，每吨铸球节约铬铁80%以上，还减少了热处理工序，每吨铸球节电300度以上。
文档编号C22C1/02GK102732775SQ20111028702
公开日2012年10月17日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者朱春生 申请人:朝阳中德机械有限公司