一种球墨铸铁坯件铸造方法与流程

本发明涉及球墨铸铁铸造领域，具体地说是一种球墨铸铁坯件铸造方法。
背景技术：
：现有技术中，球墨铸铁的铸造原料多是采用生铁、废钢和回炉料为主要原料，生产成本相对较高，而铁屑由于为粒状，因此氧化快，如果采用铁屑为原料，直接氧化很少能产生铁水，通常还需要加入边角料废钢等材料，但即使这样铁屑所占比重也很有限，如公开日为2010年11月24日,专利号为201010231762.4的中国发明专利：一种利用废铁屑废钢生产铸件的方法，其中介绍了一种利用废屑生产铸件的方法，但废铁屑所占质量百分比只有30％～55％，其他部分依然采用回炉料和废钢，如果能以铁屑为主体生产铸件，无疑将大大降低生产成本，且符合国家环保节能要求。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种球墨铸铁坯件铸造方法，铸造原料中的铁屑质量百分比达75～90％，且能够生产出合格的铸造坯件，生产成本大大降低。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种球墨铸铁坯件铸造方法，包括如下步骤：步骤1：按组成原料重量配比铁屑75～90％、废钢5～18％、增碳剂1.5～2％、硅铁1.5～2％、锰铁1～1.5％和硅钡孕育剂1～1.5％，合计100％，控制其化学成分c:3.5～3.9％，si：2.0～3.1％，mn：0.3～0.8，p含量小于0.08％，s含量小于0.03％，残余mg：0.03～0.06％，残余re：:0.02～0.06％；步骤2：第一次向熔炼设备中加入原料，且所加原料质量为步骤1中原料总质量的35％～45％，再将增碳剂一次性加入，然后熔炼设备开始加热；步骤3：在所述熔炼设备加热至1400～1500℃的过程中，分3～5次向熔炼设备中添加步骤1中剩余的原料，且每次添加的原料质量相同，直至将步骤1剩余原料全部加入熔炼设备；步骤4：熔炼设备内金属全部熔化成金属液，检测化学成分含量，并在上述金属液中加入相应缺乏的元素金属，混合均匀形成浇注液；步骤5：将一部分浇注液倒入铁水包中，所述倒入铁水包中的浇注液占步骤4中浇注液总质量的40～50％，然后加入球化剂进行球化反应，所述加入的球化剂质量为倒入铁水包浇注液质量的1.0～1.2％，使铁水包中的金属液充分球化3～7分钟，再将球化好的浇注液分小包进行砂型浇注，并在砂型保温12～20小时，自然冷却成型。步骤1中原料所用锰铁含75％mn、硅铁含75％si、增碳剂含95～96％c、硅钡孕育剂含75％si和8％ba。所述球化剂为qrmg8re5。所用熔炼设备为电炉。本发明的优点与积极效果为：1、本发明与生铁球墨铸件相比较，机械性能满足生产要求，但生产成本大大降低。2、本发明利用废铁屑生产球墨铸件，充分利用废屑等资源，符合国家环保节能要求。附图说明图1为本发明实施例1的检验金相图，图2为本发明实施例1的检验标准图，图3为本发明实施例2的检验金相图，图4为本发明实施例2的检验标准图，图5为本发明实施例3的检验金相图，图6为本发明实施例3的检验标准图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详述。一种球墨铸铁坯件铸造方法，包括有以下步骤：步骤1：按组成原料重量配比铁屑75～90％、废钢5～18％、增碳剂1.5～2％、硅铁1.5～2％、锰铁1～1.5％和硅钡孕育剂1～1.5％，合计100％，控制其化学成分c:3.5～3.9％，si：2.0～3.1％，mn：0.3～0.8，p含量小于0.08％，s含量小于0.03％，残余mg：0.03～0.06％，残余re：:0.02～0.06％；步骤2：第一次向熔炼设备中加入原料，且所加原料质量为步骤1中原料总质量的35％～45％，再将增碳剂一次性加入，然后熔炼设备开始加热；步骤3：在所述熔炼设备加热至1400～1500℃的过程中，分3～5次向熔炼设备中添加步骤1中剩余的原料，且每次添加的原料质量相同，直至将步骤1剩余原料全部加入熔炼设备；步骤4：熔炼设备内金属全部熔化成金属液，检测化学成分含量，并在上述金属液中加入相应缺乏的元素金属，混合均匀形成浇注液；步骤5：将一部分浇注液倒入铁水包中，所述倒入铁水包中的浇注液占步骤4中浇注液总质量的40～50％，然后加入球化剂进行球化反应，所述加入的球化剂质量为倒入铁水包浇注液质量的1.0～1.2％，使铁水包中的金属液充分球化3～7分钟，再将球化好的浇注液分小包进行砂型浇注，并在砂型保温12～20小时，自然冷却成型。其中步骤1中原料所用锰铁含75％mn、硅铁含75％si、增碳剂含95～96％c、球化剂为qrmg8re5、硅钡孕育剂含75％si和8％ba。实施例1按质量百分比，分别取75％的铁屑、18％的废钢、2％的增碳剂、2％的硅铁、1.5％的锰铁和1.5％的硅钡孕育剂，其化学成分控制如下图所示：化学成分csimnps残余mg残余re含量％3.83.00.60.050.020.040.05原料分四次加入到熔炼设备中，其中第一次加入原料总质量的40％，再将增碳剂一次性加入，熔炼设备加热至1400～1500℃的过程中，随着铁屑的不断熔化，逐步添加铁屑，第二次加原料总质量的20％，第三次加原料总质量的20％，第四次加原料总质量的20％，直至将熔炼设备填满，金属熔化成金属液，浇注炉前样件，由化验室检测化学成分的含量，然后加入相应的缺乏金属元素，并混合均匀，形成浇注液。将熔化好的浇注液总质量的50％倒入铁水包中，然后向铁水包中放入球化剂进行球化反应，所述球化剂质量为倒入铁水包浇注液质量的1.2％，让金属液充分球化7分钟后，再将球化好的浇注液分小包进行砂型浇注，在砂型保温12～20小时，自然冷却成型。后续热处理采用自然失效。本实施例所用熔炼设备为ld500/350kw电炉。本实施例产品检测的机械性能如下：而正常工艺生产的生铁球墨铸件机械性能如下：由上两图对比可知，本实施例产品的机械性能满足要求。本实施例产品的金相组织检验图如图1和图2所示，检验项目为球墨铸铁金相-球化分级和评定(gb/t9441-2009)，通过比较法(此为本领域公知技术)判断，其中图1为本实施例图，图2为标准图，产品合格。实施例2按质量百分比，分别取90％的铁屑、5％的废钢、1.5％的增碳剂、1.5％的硅铁、1％的锰铁和1％的硅钡孕育剂，其化学成分控制如下图所示：化学成分csimnps残余mg残余re含量％3.52.30.40.060.020.050.05熔化工艺步骤：原料分四次加入炉中，第一次加入原料总质量的40％，再一次性加入增碳剂，熔炼设备加热至1400～1500℃的过程中，随着铁屑的不断熔化，逐步的添加铁屑，第二次加20％，第三次加20％，第四次加20％，直至将熔炼设备填满，熔化成金属液，浇注炉前样件，由化验室检测化学成分的含量，然后加入相应的缺乏金属元素，并混合均匀，形成浇注液。浇注过程：将熔化好的浇注液总质量的40％倒入铁水包，放入球化剂进行球化反应，所述球化剂质量为倒入铁水包浇注液质量的1.0％，让金属液充分球化5分钟，再将球化好的浇注液分小包进行砂型浇注。在砂型保温12～20小时，自然冷却成型。热处理：自然失效。使用设备：ld500/350kw电炉。本实施例产品检测的机械性能如下：本实施例产品的金相组织检验图如图3和图4所示，检验项目为球墨铸铁金相—球化分级和评定(gb/t9441-2009)，通过比较法判断，其中图3为本实施例图，图4为标准图，产品合格。实施例3按质量百分比，分别取84％的铁屑、10％的废钢、1.5％的增碳剂、1.8％的硅铁、1.2％的锰铁和1.5％的硅钡孕育剂，其化学成分控制如下图所示：化学成分csimnps残余mg残余re含量％3.72.60.60.05<0.020.050.05熔化工艺步骤：原料分四次加入炉中，第一次加入原料总质量的40％，再加入增碳剂，所加入的增碳剂占第一次加入原料质量的4％，熔炼设备加热至1400～1500℃的过程中，随着铁屑的不断熔化，逐步的添加铁屑，第二次加20％，第三次加20％，第四次加20％，直至将熔炼设备填满，熔化成金属液，浇注炉前样件，由化验室检测化学成分的含量，然后加入相应的缺乏金属元素，并混合均匀，形成浇注液。浇注过程：将熔化好的浇注液总质量的45％倒入铁水包，放入球化剂进行球化反应，所述球化剂质量为倒入铁水包浇注液质量的1.1％，让金属液充分球化6分钟，再将球化好的浇注液分小包进行砂型浇注。在砂型保温12～20小时，自然冷却成型。热处理：自然失效。使用设备：ld500/350kw电炉。本实施例产品检测的机械性能如下：本实施例产品的金相组织检验图如图5和图6所示，检验项目为球墨铸铁金相—球化分级和评定(gb/t9441-2009)，通过比较法判断，其中图5为本实施例图，图6为标准图，产品合格。实施例4按质量百分比，分别取80％的铁屑、13.6％的废钢、1.8％的增碳剂、1.8％的硅铁、1.3％的锰铁和1.5％的硅钡孕育剂，合计100％，其化学成分控制如下图所示：化学成分csimnps残余mg残余re含量％3.62.60.50.05<0.020.050.05工艺步骤与实施例2相同。本实施例检测机械性能和金相组织合格。实施例5按质量百分比，分别取87％的铁屑、7.5％的废钢、1.5％的增碳剂、1.2％的硅铁、1.3％的锰铁和1.5％的硅钡孕育剂，合计100％，其化学成分控制如下图所示：化学成分csimnps残余mg残余re含量％3.62.60.50.04<0.020.050.05工艺步骤与实施例3相同。本实施例检测机械性能和金相组织合格。当前第1页12