一种机床铸件用铸铁及其制备方法与流程

文档序号:17424000发布日期:2019-04-17 02:37阅读:191来源:国知局

本发明属于铸造技术领域,具体涉及一种机床铸件用铸铁及其制备方法。



背景技术:

机床的精度取决于机床铸件要拥有高的强度和低的应力,传统的工艺是采用低碳当量,例如,常用的ht300的机床类铸件配方为c2.9-3.2%;si1.7-1.8%;ce(碳当量)3.6%;mn0.8-1.1%。虽然这种方法可以提高强度,但同时也提高了应力;切削性差,加工难。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种机床铸件用铸铁及其制备方法,制备过程中增加碳和硅的含量,使硅碳含量之比接近0.75,其强度仍可达到要求,但应力大大降低,使机床装配时的精度得到了提高。

本发明的目的是提供一种机床铸件用铸铁。

本发明的再一目的是提供上述机床铸件用铸铁的制备方法。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁,所述机床铸件用铸铁由以下成分组成,所述成分按重量百分比包括:c3.0-3.1%;si2.2-2.3%;mn0.8-1.1%和ce3.7-3.8%;其中,si/c为0.7-0.76。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁,其中,所述成分按重量百分比还包括:cu0.5-0.6%;cr0.3-0.4%和sn0.02-0.03%,余量为fe和不可避免的杂质。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁,其中,所述机床铸件用铸铁由以下成分组成,所述成分按重量百分比包括:c3.05%;si2.25%;mn0.9%;ce3.75%,cu0.55%;cr0.35%和sn0.025%,余量为fe和不可避免的杂质;其中,si/c为0.73。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁的制备方法,所述方法包括以下步骤:

(1)采用低碳冷轧钢下角料作为原料,加热熔化;加入碳化硅混合并反应,检测铁水中各元素含量并调整各元素直至复合配方要求,保温静置5-8分钟;

(2)将步骤(1)静置后的铁水出炉后,加入复合孕育剂对铁水进行孕育处理;

(3)将步骤(2)孕育处理后的铁水进行过滤,浇注、冷却,即得所述机床铸件用铸铁。

加入碳化硅的目的是增加孕育晶核,增强孕育效果,高温静置是让有害杂质及气体上浮排除,让铁水净化。

步骤(3)中,过滤是必要的过程,为了使铁水中的杂质、氧化膜等过滤掉。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁的制备方法,其中,步骤(1)中,所述碳化硅的添加量为所述低碳冷轧钢下角料重量的1-2%。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁的制备方法,其中,步骤(2)中,所述复合孕育剂为硅钙钡孕育剂,所述复合孕育剂中含有70wt%的硅。复合孕育剂是增加孕育效果,让晶粒细化,让有害杂质中和去除。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁的制备方法,其中,步骤(2)中,所述复合孕育剂的添加量为0.4%。所述机床铸件用铸铁中最终的硅含量为2.2%。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁的制备方法,其中,步骤(3)中,所述过滤采用陶瓷过滤网进行过滤。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁的制备方法,其中,步骤(3)中,所述出炉的温度为1510℃-1530℃。出炉温度的选择非常关键,由于低于1510℃的铁水温度,高熔点杂质不易上浮去除,高于1530℃的铁水温度又使有效晶核熔化,使孕育效果降低。

根据本发明的具体实施方式的机床铸件用铸铁的制备方法,其中,步骤(3)得到的所述机床铸件用铸铁的抗拉强度≥300mpa,单铸试棒硬度≤210hb。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

(1)本发明的机床铸件用铸铁,采用的原料为纯低碳冷轧钢下角料,成本较低,制成的成品抗拉强度更高,应力较低,切削性较好;而且本发明采用的纯低碳冷轧钢下角料纯净度高,有害元素少,而且价格便宜;

(2)制备过程中增加碳和硅的含量,使硅碳含量之比接近0.75,采用特殊的复合孕育剂进行孕育,使其强度仍可达到要求,但应力大大降低,使机床装配时的精度得到了提高。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例中使用的硅钙钡孕育剂采购自三祥新材股份有限公司。

实施例1

本实施例提供了一种机床铸件用铸铁,由以下成分组成,所述成分按重量百分比包括:

c3.05%;si2.25%;mn0.9%;ce3.8%,cu0.55%;cr0.35%和sn0.025%,余量为fe和不可避免的杂质;其中,si/c为0.73。

其制备方法,包括以下步骤:

(1)采用低碳冷轧钢下角料作为原料,加热熔化;加入所述低碳冷轧钢下角料重量的1.5%的碳化硅混合并反应,检测铁水中各元素含量并调整各元素直至复合配方要求,保温静置6分钟;

(2)步骤(1)静置后的铁水出炉后,向步骤(1)静置后的铁水中添加所述铁水重量的0.4%的复合孕育剂对进行孕育处理;

(3)在1520℃下将步骤(2)孕育处理后的铁水采用陶瓷过滤网进行过滤,浇注、冷却,即得所述机床铸件用铸铁,测得其抗拉强度为302mpa,试棒硬度hb205。

实施例2

本实施例提供了一种机床铸件用铸铁,由以下成分组成,所述成分按重量百分比包括:c3.0%;si2.2%;mn1.1%;ce3.73%;cu0.5%;cr0.4%和sn0.02%,其中,si/c为0.73;余量为fe和不可避免的杂质。

其制备方法,包括以下步骤:

(1)采用低碳冷轧钢下角料作为原料,加热熔化;加入所述低碳冷轧钢下角料重量的1%的碳化硅混合并反应,检测铁水中各元素含量并调整各元素直至复合配方要求,保温静置8分钟;

(2)将步骤(1)静置后的铁水出炉后添加所述铁水重量的0.4%的硅钙钡孕育剂对进行孕育处理,所述复合孕育剂中含有70wt%的硅;

(3)在1530℃下将步骤(2)孕育处理后的铁水采用陶瓷过滤网进行过滤,浇注、冷却,即得所述机床铸件用铸铁,测得其抗拉强度为316mpa,试棒硬度hb210。

实施例3

本实施例提供了一种机床铸件用铸铁,由以下成分组成,所述成分按重量百分比包括:c3.1%;si2.3%;mn0.8%;ce3.86%;cu0.6%;cr0.3%和sn0.03%,其中,si/c为0.74;余量为fe和不可避免的杂质。

其制备方法,包括以下步骤:

(1)采用低碳冷轧钢下角料作为原料,加热熔化;加入所述低碳冷轧钢下角料重量的2%的碳化硅混合并反应,检测铁水中各元素含量并调整各元素直至复合配方要求,保温静置5分钟;

(2)将步骤(1)静置后的铁水出炉后,添加所述铁水重量的0.4%的硅钙钡孕育剂对进行孕育处理;

(3)在1510℃下将步骤(2)孕育处理后的铁水采用陶瓷过滤网进行过滤,浇注、冷却,即得所述机床铸件用铸铁,测得其抗拉强度为305mpa,试棒硬度hb205。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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