專利名稱：利用廢舊金屬經特種球化處理生產球墨鑄鐵的方法
技術領域：
本發明涉及一種球墨鑄鐵的生產方法，尤其是一種利用廢 舊金屬經特種球化處理生產球墨鑄鐵的方法。
技術背景球墨鑄鐵是20世紀五十年代發展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優異的性能，目前已成功地用于鑄造一些受力復雜，強度、韌性、耐墨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發展為僅次于灰鑄鐵的、應用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂"以鐵代鋼"，主要指球墨鑄鐵。根據基體組織的不同，常用的球墨鑄鐵分為三種類型鐵素體球鐵、鐵素體一珠光體球鐵及珠光體球鐵，球墨鑄鐵良好的機械性能 是與其組織特點分不開的，在球鐵中，石墨結晶成球狀，對基體的割裂作用大為減小，基體強度的利用率達(70 90) %，抗 拉強度不僅高于鑄鐵，甚至還高于碳鋼，o b= (400 600)MPa， o s= (300 400)MPa。屈強比o s/o b為0. 7 0. 8，比鋼約髙40% 左右。塑性、韌性比灰口鑄鐵大大提高，5=(1.5 10)%，經 熱處理最高可達S = (20 25)%。球墨鑄鐵不僅具有遠遠超過灰鐵的機械性能，而且同樣也 具有灰鐵的一系列優點。如良好的鑄造性能、減摩性、切削加 工性及低的缺口敏感性等。甚至在某些性能方面可與鍛鋼相媲 美，如疲勞強度大致與中碳鋼相似，耐墨性優于表面淬火鋼等。4此外，球鐵還可適應各種熱處理，使其機械性能提高到更 高的水平。因此。球鐵一出現就得到迅速的發展。它可代替部 分鋼作較重要的零件，對實現以鐵代鋼、以鑄代鍛起重要的作 用，具有較大的經濟效益。例如，珠光體球鐵常用于制造柴油機的曲軸、連桿、齒輪；機床主軸、蝸輪、蝸桿；軋鋼機的軋 輥；水壓機的工作缸、缸套、活塞等。鐵素體球鐵用于制造壓 閥、機座、汽車后橋殼等。國內目前常規球鐵一一即以鐵素體和珠光體為基體的球鐵 仍占球鐵產量中的絕大部分比例，注意提高常規球鐵的性能和 質量，在保持球鐵的競爭地位中起了重要的作用。而球化劑和 孕育劑的選擇是決定球鐵基體組織形成、直接影響球鐵性能的 關鍵因素。 發明內容本發明的目的是提供一種成本低、質量好的球墨鑄鐵生產 方法，即一種利用廢舊金屬經特種球化處理生產球墨鑄鐵的方 法，本發明所述生產球墨鑄鐵的方法包括以下步驟爐料熔煉、 球化孕育處理、鐵水澆注，按廢鋼40%、回爐料60%為爐料加入 沖天爐熔煉，熔煉的鐵水同時進行球化、孕育處理，球化劑和 孕育劑事先放置在沖天爐前爐(即鐵水包)底部，鐵水沖入后 攪拌，扒渣，球化孕育處理時間3至8分鐘，球化孕育后30分 鐘內鐵水澆注完畢。溶煉用的沖天爐熔化帶為1130-1160rnm。上述球化劑選用稀土鎂合金，其加入量為鐵水重量的1.5%。 孕育劑為錫銻+硅鐵復合孕育劑。錫銻復合孕育劑組份及各組份相對于鐵水總重量的加入量如下.-錫(Sn) 0. 6 0. 9%; 銻(Sb) <0. 05%; 燒堿(Na2C03) 2%;硅鐵孕育劑的加入:為鐵水重量的0. 4 0. 6%,硅鐵孕育劑組份及各組份重量百分比為-硅(Si) :50 55%;鋇(Ba): 3 4%;f！ (Ca) :3. 6 3. 9%;鋁(Al) : <2. 0%;錸(Re) :1.6 1.9%，其余為鐵。采用上述技術方法工藝性好，因其所用爐料全部為廢舊金 屬，所以生產的球墨鑄鐵成本低，且產品性能及質量高。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明本發明所述生產球墨鑄鐵的方法包括以下步驟 爐料熔煉、球化孕育處理、鐵水澆注，首先配備爐料，按廢鋼40%、回爐料60%(重量比)為爐料加入沖天爐，將沖天爐熔化 帶為加長至1130-1160mm，并在爐中加入適量熔化金屬爐料的焦 炭，按常規工藝要求進行熔煉，熔煉后的鐵水同時進行球化和 孕育處理，球化劑和孕育劑事先放置在沖天爐前爐底部，鐵水 沖入沖天爐前爐底部后攪拌、扒渣，球化、孕育時間6分鐘， 并在此后30分鐘內將鐵水澆注完畢。其中球化劑選用稀土鎂合金，其加入量為鐵水總重量的1.5%， 孕育劑為錫銻+硅鐵復合孕育劑，復合孕育劑組份及各組份相對于鐵水總重量的加入量為 錫(Sn): 0. 7%; 銻(Sb) 0.043%; 燒堿(Na2C03) 2%; 硅鐵孕育劑o. 4 0. 6%。硅鐵孕育劑組份及各組份重量百分比為硅(Si) 53%;鋇(Ba) 3.4%;韓(Ca) 3. 7%;鋁(Al) 1. 85%;錸(Re) 1.8%，其余為鐵。經檢測，按上述方法生產的QT450-10球墨鑄鐵的性能如下 化學成份C: 3.5 3.8， Si: 2.2 2.6， Mn: 0.4 0.6， P<0. 1， S<0.03， Re: 0.03 0.05， Mg: 0.04 0.06 抗拉強度》450Mpa/mm2， 延伸率〉12%金相組織珠光體+鐵素體+石墨，珠光體占50%，滲碳體+ 磷共晶小于2%，球化類型為三級石墨呈團狀+球狀+團片狀分布，石墨大 小為二級。
權利要求
1、一種利用廢舊金屬經特種球化處理生產球墨鑄鐵的方法，該方法包括以下步驟，爐料熔煉、球化孕育處理、鐵水澆注，其特征在于熔煉時按重量比廢鋼40％、回爐料60％為爐料，熔煉后的鐵水同時進行球化和孕育處理，球化劑和復合孕育劑事先放置在沖天爐前爐底部，鐵水沖入沖天爐前爐底部后攪拌、扒渣，球化、孕育時間3-8分鐘，并在此后30分鐘內將鐵水澆注完畢。
2、 如權利要求1所述的利用廢舊金屬經特種球化處理生產 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述球化劑選用稀土鏌合金，其 加入量為鐵水總重量的1.5%。
3、 如權利要求1所述的利用廢舊金屬經特種球化處理生產 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述復合孕育劑為錫銻+硅鐵孕育 劑，復合孕育劑組份及各組份相對于鐵水總重量的加入量為錫(Sn) 0. 6 0. 9%; 銻(Sb) <0. 05%; 燒堿(Na2C03) 2%; 硅鐵孕育劑o. 4 0. 6%。
4、 如權利要求3所述的利用廢舊金屬經特種球化處理生產 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述硅鐵孕育劑的組份及各組份重量百分比為硅(Si) :50 55%鋇(Ba): 3 4%牽丐(Ca) :3. 6 3. 9%鋁(Al) : <2. 0%錸(Re) :1.6 1.9%，其余為鐵。
5、如權利要求1所述的利用廢舊金屬經特種球化處理生產 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述沖天爐熔化帶為 1130-1160mm。
全文摘要
一種利用廢舊金屬經特種球化處理生產球墨鑄鐵的方法，包括以下步驟，爐料熔煉、球化孕育處理、鐵水澆注，熔煉時按重量比廢鋼40％、回爐料60％為爐料，熔煉后的鐵水同時進行球化和孕育處理，球化、孕育時間3-8分鐘，并在此后30分鐘內將鐵水澆注完畢。所述球化劑選用稀土鎂合金，其加入量為鐵水總重量的1.5％。孕育劑為錫銻+硅鐵復合孕育劑。本發明生產方法工藝性好，生產的球墨鑄鐵成本低、產品性能及質量高。
文檔編號C21C1/00GK101643814SQ20081006885
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月7日 優先權日2008年8月7日
發明者吳春渝, 楊方福, 黎 蘇 申請人:遵義金業機械鑄造有限公司