一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺的制作方法
【专利说明】一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种球铁铸件的生产工艺，特别是一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺。
【背景技术】
[0003]球墨铸铁是铸铁中的石墨呈现球状的一种铸铁，通过球化处理使石墨形成球状，这种球状石墨可使应力集中小，减小对基体的割裂。由于球墨铸铁的强度、塑度、韧性高，疲劳强度接近于中碳钢，耐磨性优于非合金钢，切削性能可与灰铸铁相媲美，制造成本低等优点，它受到了广泛的应用。
[0004]球墨铸铁的生产过程中，将不同配比的原料熔化后即可形成铁液，铁液的质量、球化孕育处理效果等对铸件的质量有着决定性的作用。铁液的质量好，则凝固时能够形成数量更多、更小的石墨球和共晶团，石墨球和共晶团越多、越细小，则铸件形成时的膨胀应力越大，从而能更有效地克服基体组织疏松，提高球墨铸铁的力学性能。因此，铁液的质量与最终的球墨铸铁的质量有直接关系，铁液的质量好坏又直接与原料的配比以及原料中各元素化学组分的含量有直接的关系。影响球墨铸铁质量的另外一个因素是球化过程，球化处理的目的是使石墨球化，同时除去硫和氧等活性元素。
[0005]而常规的厂家在生产高牌号球铁件时，由于铁液控制不到位以及工艺过程老套，使得冷铁处容易形成碳化物，从而影响产品质量。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺。本发明能促进石墨析出，防止碳化物的产生，提高产品质量。
[0007]本发明的技术方案:一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于，按下述步骤进行:
①在电炉中加入18-22份废钢熔炼，再加入48-52份回炉料，最后加入28-32份生铁进行熔炼得到铁水，再将铁水进行预处理得到原铁水；
②将球化剂加入到球化包的球化室内，再将低硅孕育剂覆盖在球化剂上，然后将矽钢片覆盖在孕育剂上，最后将组织改良剂加入球化包内；
③将电炉中的原铁水倒入球化包中反应后形成终铁水；
④将终铁水浇入铸型，浇铸时加入0.2-0.7mm的硅锶孕育剂，冷却后得到球铁件。
[0008]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，所述铁水预处理方法是，将铁水熔炼升温到1460?1480°C之间，将电炉中铁水倒出1/3至铁水包中，向电炉中加入0.2%铁水重量的组织改良剂，再将铁水包中的铁水倒回到电炉中，同时将电炉升温至1500-1520°C，保温5-10分钟，得到原铁水。
[0009]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，所述球化剂中各组成成分的质量分数分别为 Mg:5.6-6.2%，AL彡 0.8%，S1:。.44-0.48%，Ca: 2.85-3.35%，La:0.4-0.6%，余量为Fe。
[0010]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，所述低硅孕育剂中各组成成分的质量分数分别为 S1: 25%-35%，Ca: 1.5-2.5%，Ba:1.0-2.0%，余量为 Fe。
[0011 ] 前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，所述组织改良剂中各组成成分的质量分数分别为 S1 95%，Al 203< 1.5%，C< 3%，其余为 Si+ S1 2。
[0012]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，所述的组合改良剂的粒度为0.1-0.5mm0
[0013]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，在所述步骤②中，所述球化剂的加入量为原铁水重量的0.9% ;所述低硅孕育剂的加入量为原铁水重量的0.75% ;所述矽钢片的加入量为原铁水重量的0.5% ;所述组织改良剂的加入量为原铁水重量的0.1%。
[0014]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，在所述步骤④中，所述硅锶孕育剂的加入量为终铁水重量的0.1%。
[0015]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，所述原铁水中各组成成分的质量分数分别为 C:3.95-4.05%，S1: 1.6-1.7%，余量为 Fe。
[0016]前述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺中，所述终铁水中各组成成分的质量分数分别为 C:3.80-3.9%，S1:2.40-2.50%, P:^ 0.05，S彡 0.15%，Mg:0.03-0.04%，余量为
Fe0
[0017]与现有技术相比，本发明首先通过采用铁水预处理工艺与其配方配合，从而降低铁水的过冷度，促进石墨生长；还通过将终铁水碳当量(CE=C+l/3Si)控制在4.6-4.75%之间，促进石墨的析出，防止碳化物的产生，提高产品质量；并且控制球化剂的加入量0.9来控制终铁水Mg含量在0.3-0.35%，降低铁水的过冷度；采用低硅孕育剂，保证碳当量CE不变的前提下可以提高孕育剂的用量；球化包内加入0.1%的组织改良剂，降低过冷度，促进石墨的生长；浇注采用0.10%的0.2-0.7mm硅锶孕育剂，防止球化和孕育衰退；从而能消除冷铁处的碳化物。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
[0019]实施例。一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于，按下述步骤进行:
①在电炉中加入18-22份废钢熔炼，再加入48-52份回炉料，最后加入28-32份生铁进行熔炼得到铁水，再将铁水进行预处理得到原铁水；
②将球化剂加入到球化包的球化室内，再将低硅孕育剂覆盖在球化剂上，然后将矽钢片覆盖在孕育剂上，最后将组织改良剂加入球化包内；
③将电炉中的原铁水倒入球化包中反应后形成终铁水；
④将终铁水浇入铸型，浇铸时加入0.2-0.7mm的硅锶孕育剂，冷却后得到球铁件。
[0020]在步骤②中，将组织改良剂加入球化包内时，最好是将一半量的组织改良剂覆盖到矽钢片上，另一半量的组织改良剂加入到球化反应室对面。
[0021]较优的是，所述铁水预处理方法是，将铁水熔炼升温到1460?1480°C之间，将电炉中铁水倒出1/3至铁水包中，向电炉中加入0.2%铁水重量(为电炉中剩余铁水的重量)的组织改良剂(最好采用粒度为3-8mm的组织改良剂)，再将铁水包中的铁水倒回到电炉中，同时将电炉升温至1500-1520°C，保温5-10分钟，得到原铁水。
[0022]较优的是，所述球化剂中各组成成分的质量分数分别为Mg:5.6-6.2%, AL^ 0.8%，S1:。.44-0.48%，Ca:2.85-3.35%，La:0.4-0.6%，余量为Fe。所述低硅孕育剂中各组成成分的质量分数分别为S1: 25%-35%，Ca: 1.5-2.5%，Ba: 1.0-2.0%，余量为Fe。所述组织改良剂中各组成成分的质量分数分别为S1 95%，Al 203< 1.5%，C< 3%，其余为Si+ S1 2。
[0023]所述的组合改良剂的粒度为0.1-0.5mm。
[0024]更优的是，在所述步骤②中，所述球化剂的加入量为原铁水重量的0.9% ;所述低硅孕育剂的加入量为原铁水重量的0.75% ;所述矽钢片的加入量为原铁水重量的0.5% ;所述组织改良剂的加入量为原铁水重量的0.1%。
[0025]更优的是，在所述步骤④中，所述硅锶孕育剂的加入量为终铁水重量的0.1%。
[0026]所述原铁水中各组成成分的质量分数分别为C:3.95-4.05%，S1: 1.6-1.7%，余量为Fe。所述终铁水中各组成成分的质量分数分别为C: 3.80-3.9%，S1: 2.40-2.50%，P:彡 0.05，S彡 0.15%，Mg:0.03-0.04%，余量为 Fe。
【主权项】
1.一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于，按下述步骤进行: ①在电炉中加入18-22份废钢熔炼，再加入48-52份回炉料，最后加入28-32份生铁进行熔炼得到铁水，再将铁水进行预处理得到原铁水； ②将球化剂加入到球化包的球化室内，再将低硅孕育剂覆盖在球化剂上，然后将矽钢片覆盖在孕育剂上，最后将组织改良剂加入球化包内； ③将电炉中的原铁水倒入球化包中反应后形成终铁水； ④将终铁水浇入铸型，浇铸时加入0.2-0.7mm的硅锶孕育剂，冷却后得到球铁件。2.根据权利要求1所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:所述铁水预处理方法是，将铁水熔炼升温到1460?1480°C之间，将电炉中铁水倒出1/3至铁水包中，向电炉中加入0.2%铁水重量的组织改良剂，再将铁水包中的铁水倒回到电炉中，同时将电炉升温至1500-1520°C，保温5-10分钟，得到原铁水。3.根据权利要求1所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:所述球化剂中各组成成分的质量分数分别为Mg:5.6-6.2%，AL ( 0.8%，S1:0.44-0.48%，Ca:2.85-3.35%，La:0.4-0.6%，余量为 Fe。4.根据权利要求1所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:所述低硅孕育剂中各组成成分的质量分数分别为S1: 25%-35%，Ca: 1.5-2.5%，Ba:1.0-2.0%，余量为Fe。5.根据权利要求1或2所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:所述组织改良剂中各组成成分的质量分数分别为SiC > 95%，A1203< I.5%，C < 3%，其余为Si+ S1206.根据权利要求1所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:所述的组合改良剂的粒度为0.1-0.5mm。7.根据权利要求1所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:在所述步骤②中，所述球化剂的加入量为原铁水重量的0.9% ;所述低硅孕育剂的加入量为原铁水重量的0.75% ;所述矽钢片的加入量为原铁水重量的0.5% ;所述组织改良剂的加入量为原铁水重量的0.1%。8.根据权利要求1所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:在所述步骤④中，所述硅锶孕育剂的加入量为终铁水重量的0.1%。9.根据权利要求1-8任一项所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:所述原铁水中各组成成分的质量分数分别为C:3.95-4.05%，S1: 1.6-1.7%，余量为Fe。10.根据权利要求1-8任一项所述的消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于:所述终铁水中各组成成分的质量分数分别为C:3.80-3.9%，S1:2.40-2.50%，P:(0.05，S 彡 0.15%，Mg:0.03-0.04%，余量为 Fe。
【专利摘要】本发明公开了一种消除球铁件冷铁处碳化物的生产工艺，其特征在于，按下述步骤进行：①在电炉中加入18-22份废钢熔炼，再加入48-52份回炉料，最后加入28-32份生铁进行熔炼得到铁水，再将铁水进行预处理得到原铁水；②将球化剂加入到球化包的球化室内，再将低硅孕育剂覆盖在球化剂上，然后将矽钢片覆盖在孕育剂上，最后将组织改良剂加入球化包内；③将电炉中的原铁水倒入球化包中反应后形成终铁水；④将终铁水浇入铸型，浇铸时加入0.2-0.7mm的硅锶孕育剂，冷却后得到球铁件。本发明能促进石墨析出，防止碳化物的产生，提高产品质量。
【IPC分类】C21C1/10, B22D1/00, C22C33/08
【公开号】CN104946842
【申请号】CN201510285649
【发明人】章桂林, 谢丽华
【申请人】江苏力源金河铸造有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月29日