一种球墨铸铁的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种球墨铸铁的生产工艺，通过优化铸型工艺，采用适当的过滤浇注系统，选择合理的化学成分，控制球化处理与孕育处理，选用优质球铁生铁，石墨预处理技术，过滤浇注技术，生产出-40℃低温冲击球墨铸铁的合格铸件。本发明的工艺流程是：原辅材料-生铁、废钢、孕育剂、球化剂-电炉熔炼-球化处理(一次覆盖孕育处理)-出铁孕育、随流孕育、石墨预处理-过滤浇注-附铸试块-抛丸清理-加工试块-低温冲击拉伸试验-UT、MT、RT探伤。本发明适用于制造-40℃低温冲击球墨铸铁。
【专利说明】一种球墨铸铁的生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种球墨铸铁的生产工艺，尤其是涉及一种-40°c低温冲击球墨铸铁的生产工艺。
【背景技术】
[0002]大断面高韧性低温冲击球墨铸铁在风力发电及轨道交通设备中获得广泛应用，年需要低温球墨铸铁件80万吨。铸件一般采用欧洲标准(EN-G JS-400-18U-LT、ENGJS-350-22U-LT)，铸件质量要求极为严格，铸件使用要求:部件工作条件恶劣，可靠性要求高，材料性能要求高，铸件要经过UT、MT、RT无损检测。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对上述大断面高韧性低温冲击球墨铸铁的问题，提供一种设计工艺先进，产品强度高，低温冲击性能好的_40°C低温冲击球墨铸铁的生产工艺。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用的_40°C低温冲击球墨铸铁的生产工艺是:通过优化铸型工艺，采用适当的过滤浇注系统，选择合理的化学成分，控制球化处理与孕育处理，选用优质球铁生铁，石墨预处理技术，过滤浇注技术，生产出_40°C低温冲击球墨铸铁的合格铸件。
[0005]本发明的工艺流程是:
[0006]原辅材料-生铁、废钢、孕育剂、球化剂-电炉熔炼-球化处理(一次覆盖孕育处理)_出铁孕育、随流孕育、石墨预处理_(新砂、树脂砂、固化剂-混砂-铸型)_过滤浇注-附铸试块-抛丸清理-加工试块-低温冲击拉伸试验-UT、MT、RT探伤。
[0007](1)原辅材料的选择
[0008]为了达到低温冲击韧性的要求，要求炉料必须纯净，选用优质球铁生铁，原材料中的锰、磷、硫、钛等杂质必须控制在最低水平，其中微量无素BP、B1、SB、TE的含量要10PPM以下，且废钢中杂质元素含量控制在最低水平。
[0009](2)电炉熔炼
[0010]采用12T中频感应电炉熔化，将炉料加热到1500_1520°C，经化验，调整成分后到1450-1460°C，浇注温度控制在1350±10°C
[0011](3)球化处理
[0012]球化处理工艺采用冲入法球化处理工艺，球化剂采用特殊酏制的球化剂，加入量控制在1.2-1.5%，采用三次孕育处理。
[0013](4)石墨预处理技术
[0014]采用石墨预处理技术，因为铁水的晶核预处理很重要，可提高材质的致密度，减少缩孔缩松倾向，采用石墨预处理方法，可细化石墨，提高石墨的圆整度。具体的操作方法是:调整化学成分后，由于预处理剂有增碳效果，因此要使铁水碳含量低于目标值0.2 %，在铁水包内脱硫后将铁水倒回电炉，当1/4铁水倒入电炉时,在液面上加入0.2-0.25%石墨预处理剂，然后将剩余铁水全部倒回，升温搅拌5MIN，待到出铁温度1450±10°C时，出铁进行球化孕育处理。
[0015](5)过滤浇注技术
[0016]选用泡沫陶瓷过滤器，铁水净化效果最佳。过滤可使球墨铸铁的石墨细化，球数增力口，圆整度提高，基体中铁素体量增多，珠光体量减少；过滤是改善球墨铸铁的塑性与韧性的有效途径，经过过滤，低温球墨铸铁的延伸与低温冲击值显著提高。
[0017]本发明与现有技术相比，具有以下明显的优点和创新。(1)工艺先进。本发明采用优质铁球生铁，石墨预处理和过滤浇注技术具有创新性。(2)产品性能强度高，低温冲击性能好。本发明的球墨铸铁在确保力学性能δ b ^ 400Mpa的同时，70mm附铸试块_40°C低温冲击韧性平均值> 10J，不仅为中家标准中未有的材料，同时超过EN-GJS-400-18U-LT、ENGJS-350-22U-LT 的性能要求。
[0018]本发明适用于制造_40°C低温冲击球墨铸铁。
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图为本发明生产工艺路线图
【具体实施方式】
[0021]如图所不，其工艺流程是:
[0022](1)原辅材料的选择
[0023]为了达到低温冲击韧性的要求，要求炉料必须纯净，选用优质球铁生铁，原材料中的锰、磷、硫、钛等杂质必须控制在最低水平，其中微量无素BP、B1、SB、TE的含量要10PPM以下，且废钢中杂质元素含量控制在最低水平。
[0024](2)电炉熔炼
[0025]采用12T中频感应电炉熔化，将炉料加热到1500_1520°C，经化验，调整成分后到1450-1460°C，浇注温度控制在1350±10°C
[0026](3)球化处理
[0027]球化处理工艺采用冲入法球化处理工艺，球化剂采用特殊酏制的球化剂，加入量控制在1.2-1.5%，采用三次孕育处理。
[0028](4)石墨预处理技术
[0029]采用石墨预处理技术，因为铁水的晶核预处理很重要，可提高材质的致密度，减少缩孔缩松倾向，采用石墨预处理方法，可细化石墨，提高石墨的圆整度。具体的操作方法是:调整化学成分后，由于预处理剂有增碳效果，因此要使铁水碳含量低于目标值0.2 %，在铁水包内脱硫后将铁水倒回电炉，当1/4铁水倒入电炉时,在液面上加入0.2-0.25%石墨预处理剂，然后将剩余铁水全部倒回，升温搅拌5MIN，待到出铁温度1450±10°C时，出铁进行球化孕育处理。
[0030](5)过滤浇注技术
[0031]选用泡沫陶瓷过滤器，铁水净化效果最佳。过滤可使球墨铸铁的石墨细化，球数增力口，圆整度提高，基体中铁素体量增多，珠光体量减少；过滤是改善球墨铸铁的塑性与韧性的有效途径，经过过滤，低温球墨铸铁的延伸与低温冲击值显著提高。
[0032]本发明适用于制造_40°C低温冲击球墨铸铁。
【权利要求】
1.一种球墨铸铁的生产工艺，其特征在于原辅材料-生铁、废钢、孕育剂、球化剂-电炉熔炼-球化处理、-次覆盖孕育处理-出铁孕育、随流孕育、石墨预处理-(新砂、树脂砂、固化剂-混砂-铸型)-过滤浇注-附铸试块-抛丸清理-加工试块-低温冲击拉伸试验-UT、MT、RT探伤。
2.根据权利要求1所述的球墨铸铁的生产工艺，其特征在于原辅材料的选择，要求炉料必须纯净，选用优质球铁生铁，原材料中的锰、磷、硫、钛等杂质必须控制在最低水平，其中微量无素BP、B1、SB、TE的含量要10PPM以下，且废钢中杂质元素含量控制在最低水平。
3.根据权利要求1所述的球墨铸铁的生产工艺，其特征在于电炉熔炼是采用12T中频感应电炉熔化，将炉料加热到1500-1520°C，经化验，调整成分后到1450-1460°C，浇注温度控制在 1350±10°C。
4.根据权利要求1所述的球墨铸铁的生产工艺，其特征在于球化处理工艺采用冲入法球化处理工艺，球化剂采用特殊酏制的球化剂，加入量控制在1.2-1.5%，采用三次孕育处理。
5.根据权利要求1所述的球墨铸铁的生产工艺，其特征在于采用石墨预处理技术，采用石墨预处理方法，可细化石墨，提高石墨的圆整度，具体的操作方法是:调整化学成分后，由于预处理剂有增碳效果，因此要使铁水碳含量低于目标值0.2%，在铁水包内脱硫后将铁水倒回电炉，当1/4铁水倒入电炉时，在液面上加入0.2-0.25%石墨预处理剂，然后将剩余铁水全部倒回，升温搅拌5Min，待到出铁温度1450±10°C时，出铁进行球化孕育处理。
6.根据权利要求1所述的球墨铸铁的生产工艺，其特征在于过滤浇注技术选用泡沫陶瓷过滤器。
【文档编号】B22C9/08GK104451020SQ201310421673
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】杨长国 申请人:杨长国