本发明属于铸铁件以及铸造领域，具体是一种球墨铸铁用硬度改良的复合孕育剂的制备方法。
背景技术：
在铸造领域，孕育剂广泛使用。铸铁件的原料-生铁其耐磨性能、硬度的较差，孕育剂使用在灰铁、球铁厚大件，具有消除白口、防止球化衰退的作用，孕育剂的加入能够改变生铁的微组织，从而改变其力学、以及加工性能。
硅钡孕育剂一直是铸造领域的宠儿，其被广泛使用，由于硅钡孕育剂能够细化石，促进铸件中得到a型石墨，因此能明显提高铸铁件的强度、硬度，抗衰退能力强。由于硅钡孕育剂的孕育的效果佳，硅钡孕育剂的研究停滞不前，传统的硅钡孕育剂组份一直没有得到改变，因此在硬度改良方面并没有更多、更为全面的研究。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在问题，公开了一种球墨铸铁用硬度改良的复合孕育剂的制备方法，本发明中通过在复合孕育剂中添加钠盐、钾盐，以及制备铝-镁-钡的中间合金，对组分的改良以至于来改善铸件的强度、耐磨性能。
本发明是这样实现的：
一种球墨铸铁用硬度改良的复合孕育剂的制备方法，其特征在于，按照质量份计，所述的复合孕育剂由以下组份制备：硅铁90~100份、废钢3~5份、钾盐10~15份、钠盐10~15份、稀土镁合金9~10份、硅钡合金2~4份、铝镁合金6~12份；所述的复合孕育剂的制备方法具体如下：
步骤一、将质量份为10~15份钾盐以及10~15份钠盐加入到电炉中、升温至900~950℃，直至钾盐、钠盐为熔融的状态，熔融后搅拌均匀，900~950℃保温1~2小时，备用；
步骤二、分别取质量份为9~10份的稀土镁合金、质量份为2~4份的硅钡合金、质量份为6~12份的铝镁合金，并且挤压成锭，之后破碎成块状，形成中间合金，再进行甩带，将破碎成块状的中间合金倒入坩埚中，通过熔炼加热至熔融状态，利用气压喷射并迅速固化成带状甩出，备用；
步骤三、将质量份为90~100份硅铁、以及质量份为3~5份废钢加入到中频感应电炉中，升温至1650~1800℃，熔融状态后的同时加入步骤一中熔融的状态的钾盐、钠盐以及步骤二中的带状中间合金，搅拌均匀；
步骤四、步骤四中的混合物搅拌后反复熔炼30~40分钟，熔炼完成后迅速冷却，即得复合孕育剂。
进一步，所述的钾盐为碳酸钾；所述的钠盐为碳酸钠。
进一步，所述的钾盐以及钠盐之间的质量份比为1:1。
进一步，所述的硅铁以及稀土镁合金之间的质量份比为10:1。
进一步，所述的步骤二中的带状中间合金宽度为3~6mm，厚度为120±30nm的铝-镁-钡的中间合金。
进一步，所述的复合孕育剂还可以进行破碎处理，破碎成3~10mm的微粒状孕育剂；或者将复合孕育剂进行倒入坩埚中，再次进行甩带，通过熔炼加热至熔融状态，并迅速固化成薄带状甩出。
本发明与现有技术的有益效果在于：
本发明中的钾盐在复合孕育剂作为脱氧剂兼脱硫剂使用，钾盐以及稀土镁合金结合使用时，能够使得碳化物细化，并且分布均匀，从而明显铸铁件的韧性、强度。
同样的本发明中的钠盐在复合孕育剂也是作为脱氧剂兼脱硫剂使用，钠盐能够改变碳化物结晶过程，使得碳化物的生长形状趋向于团球形态，促进石墨析出。同时钠盐、稀土镁合金、铝镁合金合并使用时，能够抑制碳化物长大，达到使得碳化物细化的目的，进而改善铸铁的硬度，提高耐磨性能。其中的钾盐、钠盐、铝镁合金中由于铝元素的加入，使得铸铁件的耐磨性能得到进一步的提升。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例中所述的复合孕育剂由以下组份制备：硅铁90份、废钢4份、碳酸钾13份、碳酸钠13份、稀土镁合金9份（所述的硅铁以及稀土镁合金之间的质量份比为10:1）、硅钡合金2份、铝镁合金10份；所述的复合孕育剂的制备方法具体如下：
步骤一、将质量份为13份碳酸钾以及13份碳酸钠加入到电炉中、升温至900~950℃，直至碳酸钾、碳酸钠为熔融的状态，熔融后搅拌均匀，900~950℃保温1~2小时，备用；
步骤二、分别取质量份为9份的稀土镁合金、质量份为2份的硅钡合金、质量份为10份的铝镁合金，并且挤压成锭，之后破碎成块状，形成中间合金，再进行甩带，将破碎成块状的中间合金倒入坩埚中，通过熔炼加热至熔融状态，利用气压喷射并迅速固化成带状甩出，备用；带状中间合金宽度为3~6mm，厚度为120±30nm的铝-镁-钡的中间合金
步骤三、将质量份为90份硅铁、以及质量份为4份废钢加入到中频感应电炉中，升温至1650~1800℃，熔融状态后的同时加入步骤一中熔融的状态的钾盐、钠盐以及步骤二中的带状中间合金，搅拌均匀；
步骤四、步骤四中的混合物搅拌后反复熔炼30~40分钟，熔炼完成后迅速冷却，即得复合孕育剂。所述的复合孕育剂还可以进行破碎处理，破碎成3~10mm的微粒状孕育剂；或者将复合孕育剂进行倒入坩埚中，再次进行甩带，通过熔炼加热至熔融状态，并迅速固化成薄带状甩出。
对比实施例1
本实施例中所述的复合孕育剂由以下组份制备：硅铁90份、废钢4份、碳酸钾13份、碳酸钠13份、稀土镁合金9份（所述的硅铁以及稀土镁合金之间的质量份比为10:1）、硅钡合金2份、铝镁合金10份；所述的复合孕育剂的制备方法具体如下：
分别取质量份为9份的稀土镁合金、质量份为2份的硅钡合金、质量份为10份的铝镁合金，并且挤压成锭，之后破碎成块状，形成中间合金，再进行甩带，将破碎成块状的中间合金倒入坩埚中，通过熔炼加热至熔融状态，利用气压喷射并迅速固化成带状甩出，备用；带状中间合金宽度为3~6mm，厚度为120±30nm的铝-镁-钡的中间合金
将质量份为90份硅铁、以及质量份为4份废钢加入到中频感应电炉中，升温至1650~1800℃，熔融状态后的同时加入到上述带状中间合金，搅拌均匀；
将上述的混合物搅拌后反复熔炼30~40分钟，熔炼完成后迅速冷却，即得复合孕育剂。所述的复合孕育剂还可以进行破碎处理，破碎成3~10mm的微粒状孕育剂；或者将复合孕育剂进行倒入坩埚中，再次进行甩带，通过熔炼加热至熔融状态，并迅速固化成薄带状甩出。
本对比实施例中与实施例1中的差异在于，不添加将质量份为13份碳酸钾以及13份碳酸钠；将本实施例的复合孕育剂运用到孕育处理后的铁矿，并同等条件下对其进行试验，具体是进行湿式球磨机中的实验，时间跨度是为期700天后的检查。
表1
从上表1中可以明显看出经过本发明孕育处理的铸铁件具备更强的韧性、强度
实施例2
本实施例中所述的复合孕育剂由以下组份制备：硅铁90份、废钢3份、碳酸钾10份、碳酸钠10份、稀土镁合金9份（所述的硅铁以及稀土镁合金之间的质量份比为10:1）、硅钡合金2份、铝镁合金6份；所述的复合孕育剂的制备方法具体如下：
步骤一、将质量份为10份碳酸钾以及10份碳酸钠加入到电炉中、升温至900~950℃，直至碳酸钾、碳酸钠为熔融的状态，熔融后搅拌均匀，900~950℃保温1~2小时，备用；
步骤二、分别取质量份为9份的稀土镁合金、质量份为2份的硅钡合金、质量份为6份的铝镁合金，并且挤压成锭，之后破碎成块状，形成中间合金，再进行甩带，将破碎成块状的中间合金倒入坩埚中，通过熔炼加热至熔融状态，利用气压喷射并迅速固化成带状甩出，备用；带状中间合金宽度为3~6mm，厚度为120±30nm的铝-镁-钡的中间合金
步骤三、将质量份为90份硅铁、以及质量份为3份废钢加入到中频感应电炉中，升温至1650~1800℃，熔融状态后的同时加入步骤一中熔融的状态的钾盐、钠盐以及步骤二中的带状中间合金，搅拌均匀；
步骤四、步骤四中的混合物搅拌后反复熔炼30~40分钟，熔炼完成后迅速冷却，即得复合孕育剂。所述的复合孕育剂还可以进行破碎处理，破碎成3~10mm的微粒状孕育剂；或者将复合孕育剂进行倒入坩埚中，再次进行甩带，通过熔炼加热至熔融状态，并迅速固化成薄带状甩出。
实施例3
本实施例中所述的复合孕育剂由以下组份制备：硅铁100份、废钢5份、碳酸钾15份、碳酸钠15份、稀土镁合金10份（所述的硅铁以及稀土镁合金之间的质量份比为10:1）、硅钡合金4份、铝镁合金12份；所述的复合孕育剂的制备方法具体如下：
步骤一、将质量份为15份碳酸钾以及15份碳酸钠加入到电炉中、升温至900~950℃，直至碳酸钾、碳酸钠为熔融的状态，熔融后搅拌均匀，900~950℃保温1~2小时，备用；
步骤二、分别取质量份为10份的稀土镁合金、质量份为4份的硅钡合金、质量份为12份的铝镁合金，并且挤压成锭，之后破碎成块状，形成中间合金，再进行甩带，将破碎成块状的中间合金倒入坩埚中，通过熔炼加热至熔融状态，利用气压喷射并迅速固化成带状甩出，备用；带状中间合金宽度为3~6mm，厚度为120±30nm的铝-镁-钡的中间合金
步骤三、将质量份为100份硅铁、以及质量份为5份废钢加入到中频感应电炉中，升温至1650~1800℃，熔融状态后的同时加入步骤一中熔融的状态的钾盐、钠盐以及步骤二中的带状中间合金，搅拌均匀；
步骤四、步骤四中的混合物搅拌后反复熔炼30~40分钟，熔炼完成后迅速冷却，即得复合孕育剂。所述的复合孕育剂还可以进行破碎处理，破碎成3~10mm的微粒状孕育剂；或者将复合孕育剂进行倒入坩埚中，再次进行甩带，通过熔炼加热至熔融状态，并迅速固化成薄带状甩出。
实施例4
本实施例中所述的复合孕育剂由以下组份制备：硅铁95份、废钢4份、碳酸钾12份、碳酸钠12份、稀土镁合金9.5份（所述的硅铁以及稀土镁合金之间的质量份比为10:1）、硅钡合金3份、铝镁合金7份；所述的复合孕育剂的制备方法具体如下：
步骤一、将质量份为12份碳酸钾以及12份碳酸钠加入到电炉中、升温至900~950℃，直至碳酸钾、碳酸钠为熔融的状态，熔融后搅拌均匀，900~950℃保温1~2小时，备用；
步骤二、分别取质量份为9.5份的稀土镁合金、质量份为3份的硅钡合金、质量份为7份的铝镁合金，并且挤压成锭，之后破碎成块状，形成中间合金，再进行甩带，将破碎成块状的中间合金倒入坩埚中，通过熔炼加热至熔融状态，利用气压喷射并迅速固化成带状甩出，备用；带状中间合金宽度为3~6mm，厚度为120±30nm的铝-镁-钡的中间合金
步骤三、将质量份为95份硅铁、以及质量份为4份废钢加入到中频感应电炉中，升温至1650~1800℃，熔融状态后的同时加入步骤一中熔融的状态的钾盐、钠盐以及步骤二中的带状中间合金，搅拌均匀；
步骤四、步骤四中的混合物搅拌后反复熔炼30~40分钟，熔炼完成后迅速冷却，即得复合孕育剂。所述的复合孕育剂还可以进行破碎处理，破碎成3~10mm的微粒状孕育剂；或者将复合孕育剂进行倒入坩埚中，再次进行甩带，通过熔炼加热至熔融状态，并迅速固化成薄带状甩出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。