专利名称：制作生铁锭模用的铸铁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制作生铁锭模用的铸铁。
背景技术：
生铁锭是由高炉冶炼的铁水浇注到金属模具中，铁水经过冷却凝固后而形成的。 由于高炉中的铁水温度通常在1480 - 1500°C，浇铸温度在1300 — 1350°C，而金属模具在高温铁水的侵蚀下极易熔化，所以，现有技术采用循环水冷却的方式来降低模具的温度，以防止其在高温铁水的侵蚀下熔化。然而，即便循环冷却水可以降低金属模具的温度，但由于金属模具在高温铁水侵蚀和水急剧冷却这两种反复急热急冷环境下，会使金属模具产生较大的热应力，即金属模具的内壁因温度变化过大，其产生的热应力也较大，这种热应力作用结果，易使金属模具产生形变，如果制作模具的钢种承受这种环境的能力较差，该种金属模具就会出现裂纹、烧损和生铁锭难以脱模的现象。在现有技术中，均采用QT500 — 7或低合金耐热铸铁HTRCr作为制作生铁模具的原材料，这两种金属材料虽然具有一定的耐热性能，但其承受冷热交换、抗裂纹、耐热疲劳性能相对较差，在通常情况下，用上述金属材料制做的模具的使用寿命不超过三个月；更主要的问题是，更换锭模时，高炉也需要停产，不仅影响加工生铁锭的产量，同时也提高了生产成本。中国专利101935803A号公开的名称为“铸态中厚板冷冲压模具合金钢及其制造工艺”中提出合金钢包括碳0. 9-1. 1% ；硅0. 2-0. 4% ；锰0. 4-0. 7% ；铬4. 8-5. 5% ；钼
0.9-1. 2%，钒0. 1-0. 3%，以及适量的铜和稀土元素，其意是利用锰、铬、钼和钒等贵重金属来提高其韧性和淬化性能。虽然该种合金钢具有较好的机械强度及具有耐磨损、耐高温和耐腐蚀等性能，但由于钼和钒等金属贵重，至使该模具的制作成本较高；同时，因铸铁中石墨结晶时体积会膨胀，所以，铸铁在传送过程中的收缩率小，用其制作的模具具有良好的耐磨性和高消振性，从而可延长其使用寿命。
发明内容
本发明的任务是提供一种利用添加稀土金属解决铸铁的使用寿命和强度使其满足力学性能的制作锭模用的铸铁。本发明所提出的制作锭模用的铸铁包括以下重量百分比的物料碳3. 6-3. 8% ；硅
1.5-1. 8% ；锰 0. 4-0. 5% ；铬 0. 4-0. 5% ；稀土 0. 015-0. 025% ；磷彡 0. 1% ；硫彡 0. 1% ；余量为铁和不可避免的杂质。其中，稀土能细化晶粒，促进针状铁素体形成，如果稀土的含量小于 0. 015%不利于针状铁素体形成，而其含量高于0. 025%会增加铸铁的成本；锰在铸铁中具有提高强度、韧性，降低韧脆转变温度的作用；铸铁中加入铬和锰可提高铸铁的屈服强度和抗拉强度。所述稀土选用钇基重稀土，能更有效地净化铁水，细化晶粒，提高铸铁的综合力学性能，其抗拉强度220 250Mpa，硬度180 220HB，金相组织A型细小石墨片，98 99%珠光体Ρ+l 2%铁素体F。本发明所提出的制作锭模用的铸铁添加稀土金属(钇基重稀土)可使铸铁的组织致密，石墨细化，进而可提高铸铁的机械强度和耐热疲劳性能。经过现场检测，使用该种铸铁制作的锭模，使用寿命比采用QT500 - 7或低合金耐热铸铁HTRCr制作的锭模能提高一倍，从而可提高制作生铁锭的效率，可大大降低生产成本。
具体实施例方式
实施例1
铸铁液中各微量合金的重量百分比为碳3. 6% ；硅1. 8% ；锰0. 4% ；铬0. 5% ；稀土 0. 025% ； 磷< 0. 1% ;硫< 0. 1% ；余量为铁和不可避免的杂质，该杂质是铁液中存在的。实施例2:
铸铁液中各微量合金的重量百分比为碳3. 8% ；硅1. 5% ；锰0. 5% ；铬0. 4% ；稀土 0. 015% ； 磷< 0. 1% ;硫< 0. 1% ；余量为铁和不可避免的杂质，该杂质是铁液中存在的。
权利要求
1.制作生铁锭模用的铸铁，其特征在于包括以下重量百分比的物料碳3. 6-3. 8% ；硅 1. 5-1. 8% ；锰 0. 4-0. 5% ；铬 0. 4-0. 5% ；稀土 0. 015-0. 025% ；磷彡 0. 1% ；硫彡 0. 1% ；余量为铁和不可避免的杂质。
全文摘要
本发明涉及一种制作锭模用的铸铁，该铸铁包括碳、硅、锰、铬、稀土元素。铸铁中添加稀土金属可使铸铁的组织致密，石墨细化，可提高铸铁的机械强度和耐热疲劳性能。
文档编号B22D7/06GK102492892SQ20111044416
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者沈火元, 纪汉成, 陆文俊 申请人:本溪新兴盛铸造有限公司