一种灰铸铁用孕育剂材料及制备方法与流程

文档序号:36804843发布日期:2024-01-23 12:33阅读:19来源:国知局

本发明属于铸铁材料,具体涉及一种灰铸铁用孕育剂材料及制备方法。


背景技术:

1、灰铸铁材料用途广泛,如商用车用柴油机缸体缸盖、制动盘(鼓)、机床床身等。随着冶金技术的发展以及材料科学的进步,更高强度、更低成本的灰铸铁生产方式被市场广泛需要。

2、目前市场上灰铸铁用的孕育剂种类繁多,如75sife孕育剂,即含si量75%,剩余为fe的普通孕育剂;如siba孕育剂,即含si:75%,含ba:3%,含ca:2%,剩余为fe的系列孕育剂。还有用于提高灰铸铁性能的crmnsi孕育剂,即含cr:40%,含mn:13%,含si:13%,剩余为fe的孕育剂等等。

3、这些种类的孕育剂加入目的是给灰铸铁提供形核核心,析出优质的a型石墨,从而使得灰铸铁材料获得更高的强度、更优的综合性能。


技术实现思路

1、本发明提供一种灰铸铁用孕育剂材料及制备方法;仅采用普通碳素类制品原料烧结,有效的降低了生产成本,可以大幅度实现降成本的目的。

2、一种灰铸铁用孕育剂材料的制作方法,包括如下内容:

3、步骤一,制备碳化硅:

4、以石墨材料为炉芯体,通电加热石英sio2和石墨混合物生成碳化硅;然后破碎至所需的粒度范围;

5、步骤二,制备氮化硅:

6、将破碎后的碳化硅放入炉内,然后通入氮气、氨气两种气体,在1400℃下进行碳氮置换,烧结时间为6-8小时,将部分sic置换成sin;

7、步骤三,高压清洗所得产物,去除表面浮灰;

8、步骤四,制备完成之后,破碎至1-5mm粒度大小,制备得到的产品即孕育剂,命名为sicn-a灰铸铁孕育剂,以下称为sicn-a。

9、所述制备得到的孕育剂sicn-a包括以下成分,按质量分数计分别为:碳化硅75%、氮化硅20%、游离碳1%、游离硅1%、二氧化硅1%、三氧化二铝1%、水分0.5%、其他杂质0.5%。

10、所述步骤二制备氮化硅的过程中,将烧结时间缩短为4-6小时,最终获得sicn-b孕育剂。

11、所述sicn-b包括以下成分,按质量分数计分别为:碳化硅80%、氮化硅15%份、游离碳1%、游离硅1%、二氧化硅1%、三氧化二铝1%、水分0.5%、其他杂质0.5%。

12、所述步骤一采用艾奇逊炉实现制备碳化硅。

13、所述步骤二采用电阻炉实现制备氮化硅。

14、本发明的有益效果:

15、本发明通过自身含有的n元素,为普通灰铸铁增n,从而使得灰铸铁获得更高的强度,具有低成本、易操作、可进一步提高灰铸铁强度的优点;本发明的孕育剂可以有效替代灰铸铁生产过程中对钼铁的依赖,有效降低或者替代钼铁。本孕育剂仅采用普通碳素类制品原料烧结,有效降低了对贵重金属的依赖,大幅度降低成本。



技术特征:

1.一种灰铸铁用孕育剂材料的制作方法,其特征在于,包括如下内容:

2.根据权利要求1所述的一种灰铸铁用孕育剂材料的制作方法,其特征在于,所述制备得到的孕育剂sicn-a包括以下成分,按质量分数计分别为:碳化硅75%、氮化硅20%、游离碳1%、游离硅1%、二氧化硅1%、三氧化二铝1%、水分0.5%、其他杂质0.5%。

3.根据权利要求1所述的一种灰铸铁用孕育剂材料的制作方法,其特征在于,所述步骤二制备氮化硅的过程中,将烧结时间缩短为4-6小时,最终获得sicn-b孕育剂。

4.根据权利要求3所述的一种灰铸铁用孕育剂材料的制作方法,其特征在于,所述sicn-b包括以下成分,按质量分数计分别为:碳化硅80%、氮化硅15%份、游离碳1%、游离硅1%、二氧化硅1%、三氧化二铝1%、水分0.5%、其他杂质0.5%。

5.根据权利要求1所述的一种灰铸铁用孕育剂材料的制作方法,其特征在于,所述步骤一采用艾奇逊炉实现制备碳化硅。

6.根据权利要求1所述的一种灰铸铁用孕育剂材料的制作方法,其特征在于,所述步骤二采用电阻炉实现制备氮化硅。


技术总结
本发明属于铸铁材料技术领域,具体涉及一种灰铸铁用孕育剂材料;以石墨材料为炉芯体,通电加热石英SiO2和石墨混合物生成碳化硅;然后破碎至所需的粒度范围;将破碎后的碳化硅放入炉内,然后通入氮气、氨气两种气体,在1400℃下进行碳氮置换,烧结时间为6‑8小时,将部分SiC置换成SiN;制备完成之后,破碎至1‑5mm粒度大小,得到孕育剂;本发明仅采用普通碳素类制品原料烧结,有效的降低了生产成本,可以大幅度实现降成本的目的。

技术研发人员:王东旭,王建东
受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/22
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