本发明涉及黑色金属的生产技术领域，尤其是一种铸铁活塞环及其制备方法。
背景技术：
我国从1950年就开始生产球墨铸铁，加上七＋年代以来开发了丰富的稀土资源，因此在镁球墨铸铁的基础上发展了我国独特的稀土球墨铸铁，成为重要的铸造材料。含硼球墨铸铁是一种性能优良的减磨材料，它具有很高的硬度和延长铸件的使用寿命的特点。含硼球墨铸铁只需在铸铁中加入硼，基体组织几乎不发生变化，只是在奥氏体中出现一部分硼碳化物。由于硼碳化物的显徴硬度较髙HV＝1100左右，因此提髙了减磨性能，同时硼碳化物在基体中均匀分布，所以对加工性能并不带来很多困难。因此，发展含硼减磨球墨铸铁以延长铸件的使用寿命。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种铸铁活塞环及其制备方法，通过控制铸铁中碳、硅和硼的加入量以及球化处理，铸造出髙性能减磨球墨铸铁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：C2.9～3.3%、Si2.2～2.4%、Mn0.8～1.1%、B0.04～0.06%、P0.3～0.45%、S≤0.08%，余量为Fe。
一种制备铸铁活塞环的方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯硼按C2.9～3.3%、Si2.2～2.4%、Mn0.8～1.1%、B0.04～0.06%、P0.3～0.45%、S≤0.08%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料18～28%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和纯硼，当铁液温度升温至1400～1460℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1480～1640℃，投入其数量为铁液0.1～0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.2～1.4%球化剂，球化剂的粒度为8～26mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1～1.2%孕育剂，孕育剂的粒度为4～8mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1480～1520℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.08～0.16%二次孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁，得到含硼球墨铸铁活塞环铸件。
本发明的有益效果是：熔炼工艺简单，通过控制铸铁中碳、硅和硼的加入量以及球化处理，铸造出髙性能减磨球墨铸铁，同时降低生产成本，特别适合铸造活塞环。
具体实施方式
实施例1：
本例的一种制备铸铁活塞环的方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯硼按C2.9%、Si2.2%、Mn0.8%、B0.04%、P0.3%、S≤0.08%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料18%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和纯硼，当铁液温度升温至1400℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1480℃，投入其数量为铁液0.1%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.2%球化剂，球化剂的粒度为8mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1%孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1480℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.08%二次孕育剂，孕育剂的粒度为2mm，孕育剂为75硅铁，得到含硼球墨铸铁活塞环铸件。
实施例2：
本例的一种制备铸铁活塞环的方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯硼按C3.1%、Si2.3%、Mn0.95%、B0.05%、P0.375%、S≤0.08%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料23%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和纯硼，当铁液温度升温至1430℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1510℃，投入其数量为铁液0.2%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.3%球化剂，球化剂的粒度为17mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1.1%孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1500℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.12%二次孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁，得到含硼球墨铸铁活塞环铸件。
实施例3：
本例的一种制备铸铁活塞环的方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯硼按3.3%、Si2.4%、Mn1.1%、B0.06%、P0.45%、S≤0.08%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料28%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和纯硼，当铁液温度升温至1460℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1640℃，投入其数量为铁液0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.4%球化剂，球化剂的粒度为26mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1.2%孕育剂，孕育剂的粒度为8mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1520℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.16%二次孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁，得到含硼球墨铸铁活塞环铸件。
以上对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，仼何在本发明权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等，均落入本发明的保护范围之內。