一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法，涉及纳米变质铸件技术领域，该方法由下列步骤组成：以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1480℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气8?12分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置3?5分钟后出炉、进行浇铸、热处理，即制得纳米变质铸件。本发明制备的纳米变质高硬度灰铸铁具有较高的硬度。
【专利说明】
一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及纳米铸件技术领域，具体涉及一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 灰铸铁基本上是由铁、碳和娃组成的共晶型合金，其中，碳主要以石墨的形态存 在。生产优质铸件，控制铸铁凝固时形成的石墨的形态和基体金属组织是至关重要的。纳米 晶体的存在打破了常规合金生产中的一些规律，即硬度提高必然伴随韧性下降的结论，对 于小尺寸晶粒，纳米合金变质剂的高表面活性可以使晶粒以较快速度合并，使晶粒尺寸增 大和晶粒与晶粒合并的驱动力同时减小;在合金中形成的晶须结构，明显提高合金硬度及 韧性。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备 方法。
[0004] 本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种纳米变质高硬度灰铸 铁的制备方法，其特征在于，以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁为辅料，加入到电炉中进行高 温熔化，当铁水温度达到1480°C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气8-12分钟，然后利 用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置3-5分钟后出炉、进行浇铸、热处理，即制得纳米变 质铸件。
[0005] 优选的，所述主料和辅料混合物后各元素的含量为:C 3.0-3.3%、Si 1.6-1.8%、 P<0.14%、Mn 0.7-0.9%、S<0.12%。
[0006] 优选的，所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按4:1质量比混合组成，混合物的粒径< 400nm〇
[0007] 优选的，所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1-1.2:1000。
[0008] 优选的，所述浇铸温度为1350°c-1460°c。
[0009] 有益效果是:本发明制备的纳米变质尚硬度灰铸铁和未进彳丁纳米变质的灰铸铁相 比，具有较高的硬度。
【具体实施方式】
[0010] 下面详细说明本发明的优选实施方式。
[0011] 实施例1
[0012] 本发明一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要原 料、以焦炭、锰铁为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1480°C时，利用氩气 喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5分钟 后出炉、进行浇铸、热处理，即制得纳米变质铸件。
[0013] 所述主料和辅料混合物后各元素的含量为：C 3.0-3.3%、Sil.6-1.8%、P< 0.14%、Mn 0.7-0.9%、S<0.12%。
[0014]所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按4:1质量比混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0015] 所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1:1000。
[0016] 所述浇铸温度为1350°C-1400°C。
[0017]参照GB/T 9439-2010灰铸铁件国家标准测定纳米变质高硬度灰铸铁的硬度，并且 和未进行纳米变质的灰铸铁（除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相同）性能进行比 较，见下表：
[0019] 实施例2
[0020] 本发明一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要原 料、以焦炭、锰铁为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1480°C时，利用氩气 喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置4分钟 后出炉、进行浇铸、热处理，即制得纳米变质铸件。
[0021] 所述主料和辅料混合物后各元素的含量为：C 3.0-3.3%、Si 1.6-1.8%、P< 0.14%、Mn 0.7-0.9%、S<0.12%。
[0022] 所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按4:1质量比混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0023] 所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.1:1000。
[0024] 所述浇铸温度为138(TC-142(TC。
[0025]参照GB/T 9439-2010灰铸铁件国家标准测定纳米变质高硬度灰铸铁的硬度，并且 和未进行纳米变质的灰铸铁（除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相同）性能进行比 较，见下表：
[0027] 实施例3
[0028] 本发明一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要原 料、以焦炭、锰铁为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1480°C时，利用氩气 喷吹罐均匀的吹入纯净氩气12分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5分钟 后出炉、进行浇铸、热处理，即制得纳米变质铸件。
[0029] 所述主料和辅料混合物后各元素的含量为：C 3.0-3.3%、Si 1.6-1.8%、P< 0.14%、Mn 0.7-0.9%、S<0.12%。
[0030] 所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按4:1质量比混合组成，混合物的粒径< 400nm。 [0031 ]所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.2:1000。
[0032] 所述浇铸温度为1400 r-1460 r。
[0033]参照GB/T 9439-2010灰铸铁件国家标准测定纳米变质高硬度灰铸铁的硬度，并 且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相同）性能进行比 较，见下表：
[0035]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书的内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法，其特征在于，以生铁为主要原料、以焦炭、 锰铁为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1480°c时，利用氩气喷吹罐均匀 的吹入纯净氩气8-12分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置3-5分钟后出 炉、进行浇铸、热处理，即制得纳米变质铸件。2. 根据权利要求1所述一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述主料 和辅料混合物后各元素的含量为:C 3.0-3.3%、Si 1.6-1.8%、P< 0.14%、Mn 0.7-0.9%、 S<0.12%。3. 根据权利要求1所述一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳米 变质剂粉体由Si、SiC按4:1质量比混合组成，混合物的粒径< 400nm。4. 根据权利要求1所述一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳米 变质剂粉体与铁水的质量比为1-1.2:1000。5. 根据权利要求1所述一种纳米变质高硬度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述浇铸 温度为 1350 °C-1460 °C。
【文档编号】C22C33/08GK105821172SQ201610182306
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】俞保平
【申请人】繁昌县天和机械有限公司