專利名稱：一種高硅耐熱球鐵制備方法
技術領域：
本發明涉及鑄鐵加工領域，具體涉及稀土鎂鈣與低硅鎂團塊球化劑混合，對鐵水進行球化處理及采用復合孕育的高硅耐熱球鐵制備方法。
背景技術：
球墨鑄鐵不僅具有高的強度、良好的韌性性能指標，同時還兼備了較好的耐熱性能。因此，該材料廣泛應用于制造汽車排氣管、增壓器殼體等耐熱零件。目前，已知的制備的高硅耐熱球鐵由于組織中鐵素體含量和球化級別低，材料的耐熱溫度低于850°C，影響了鑄件的使用壽命。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的在于提供一種高硅耐熱球鐵的制備方法，是采用稀土鎂鈣與低硅鎂團塊球化劑按一定比例混合，對原鐵水進行球化處理，以及采用75硅鐵合金和硅鋇合金孕育劑對鐵水進行二次復合孕育，穩定生產耐熱溫度>85(TC的高硅耐熱球鐵材料。本發明的技術方案是通過以下方式實現的一種高硅耐熱球鐵的制備方法，以重量百分比計，包括以下步驟I)配料、2)球化劑配置、3)球化處理、4)孕育處理、5)爐前試樣和快速金相檢驗、6)扒渣覆蓋、7)澆注；其特征在于
1)配料鐵水化學成分C:2· 5 3. 1%、Si 4. 7 5. 2%、Mn 0. 3 O. 5%、Cr
O.I O. 3%、磷 P :彡 O. 07%、硫 S ·.( O. 02%,Mg 0. 025 O. 035%、Re 0. 012 O. 02%、其余為鐵；
2)配置混合球化劑50%稀土鎂鈣和50%低硅鎂團塊球化劑混合配置成混合球化劑； 其中稀土鎂鈣成分為Re 1. 5 2. 5%,Ca 3 5%、Mg 6 8%、Si :43 47%，其
余為鐵；
低硅鎂團塊球化劑成分為Mg :6 8%、Si :彡10%、其余為鐵。3)球化處理將鐵水處理溫度控制在143(Tl440°C時，加入混合球化劑，加入量為鐵水重量的I. 2 I. 4%，球化反應時間為I. 5 2分鐘；
4)孕育處理采用出鐵槽沖入一次孕育法與隨流二次孕育法，出鐵槽一次孕育法采用75硅鐵合金孕育劑，加入量為鐵水重量的I. 0-1. 2%，隨流二次孕育采用硅鋇合金孕育劑，加入量為鐵水重量的O. 15-0. 3% ；
所述的硅鋇合金孕育劑的成分為Ba 4-6%, Ca 1-2%, Si 65-70%, Al 1_2%，其余為鐵；75 硅鐵合金孕育劑的成分為Si72-80%、Cr ( O. 5%、P ( O. 5%、S ( O. 04%、C ( O. 02%，其余為鐵；鐵水重量波動±5%。5)爐前試樣和快速金相檢驗采用爐前試樣和快速金相檢驗鐵水球化效果，爐前試樣尺寸為Φ20πιπι;
6)扒渣覆蓋采用鐵水重量O. 2%的珍珠巖除渣劑進行扒渣I 2次，用鐵水重量O. 2 O. 3%的珍珠巖保溫覆蓋劑在鐵水表面形成35 40mm左右厚的保溫覆蓋層，防止包內鐵水快速降溫及球化元素的自然逸出；
7)澆注球化處理后，在15 17分鐘時間內將鐵水澆注完畢。本發明的有益效果采用稀土鎂鈣+低硅鎂團塊混合球化劑球化處理，75鐵硅合金一次孕育和硅鋇合金二次孕育處理后，制備的高硅耐熱球鐵的球化率>95%、球化級別1-2級，基體中鐵素體體含量彡90%、鑄鐵抗 拉強度Gb彡520 580 Mpa、硬度HB185 230、延伸率δ彡10 14%、耐熱溫度彡850°C。
具體實施例方式實例I :
一種高硅耐熱球鐵的制備方法，以重量百分比計，工業電爐爐排配件，工作溫度850 900°C，包括以下步驟
1、配料鐵水化學成分C:2· 5 3. l%,Si :4. 7 5. 2%,Mn :0· 3 O. 5%,Cr 0. I O. 3%、磷 P :彡 O. 07%、硫 S S O. 02%,Mg 0. 025 O. 035%,Re 0. 012 O. 02%、其余為鐵；
2、球化劑配置50%稀土鎂鈣和50%低硅鎂團塊球化劑混合配置成混合球化劑；其中稀土鎂鈣成分為Re 1. 5 2. 5%'Ca 3 5%'Mg 6 8%'Si 43 47%，其余為鐵；低硅鎂團塊球化劑成分為Mg :6 8%、Si :彡10%，其余為鐵。3、球化處理將鐵水處理溫度控制在143(Tl440°C，加入步驟2的球化劑，加入量為鐵水重量的I. 2 I. 4%，球化反應時間I. 5 2分鐘。4、孕育處理采用出鐵槽沖入一次孕育法與隨流二次孕育法，出鐵槽一次孕育法采用75硅鐵合金孕育劑，加入量為鐵水重量的I. 0-1. 2%，隨流二次孕育采用硅鋇合金孕育齊U，加入量為鐵水重量的O. 15-0.3%。硅鋇合金孕育劑的成分為Ba 4-6%, Ca 1-2%, Si65-70%,Al 1_2%，其余為鐵；硅鐵合金孕育劑的成分為Si72-80%、Cr ( O. 5%、P ( O. 5%、S^O. 04%、C^O. 02%,其余為鐵，鐵水重量波動±5%。5、爐前試樣和快速金相檢驗采用爐前試樣和快速金相檢驗鐵水球化效果，爐前試樣尺寸為Φ20πιπι;
6、扒渣覆蓋采用鐵水重量O.2%的珍珠巖除渣劑進行扒渣I 2次，用鐵水重量O. 2 O. 3%的珍珠巖保溫覆蓋劑在鐵水表面形成35 40_左右厚的保溫覆蓋層，防止包內鐵水快速降溫及球化元素的自然逸出；
7、澆注:球化處理后，在15 17分鐘時間內將鐵水澆注完畢。本實施例，原采用RTcr耐熱鑄鐵制造，使用壽命為12個月左右，改用本發明的高娃耐熱鑄鐵制造后，配件使用壽命達到24個月左右。實例2 :步驟同實施例1，鏈條爐爐排配件，正常工作溫度范圍為820 900°C，原采用RTcr耐熱鑄鐵制造，使用壽命為12 14個月，改用本發明的高硅耐熱鑄鐵制造后，配件使用壽命達到24 26個月。
權利要求
1.一種高硅耐熱球鐵的制備方法，以重量百分比計，包括以下步驟I)配料、2)球化劑配置、3)球化處理、4)孕育處理、5)爐前試樣和快速金相檢驗、6)扒渣覆蓋、7)澆注；其特征在于 1)配料鐵水化學成分C:2· 5 3. I %、Si 4. 7 5. 2%、Mn 0. 3 O. 5%、Cr 0.I O. 3%、磷 P ·.( O. 07%、硫 S :≤ O. 02%、Mg 0. 025 O. 035%、Re 0. 012 O. 02%、其余為鐵； 2)球化劑配置50%稀土鎂鈣和50%低硅鎂團塊球化劑混合配置成混合球化劑； 3)球化處理將鐵水處理溫度控制在143(T1440°C，加入球化劑，加入量為鐵水重量的1.2 I. 4%，球化反應時間I. 5 2分鐘； 4)孕育處理采用出鐵槽沖入一次孕育法與隨流二次孕育法，出鐵槽一次孕育法采用成分為:Si72-80%、Cr ( O. 5%、P≤O. 5%、S≤O. 04%、C≤O. 02%，其余為鐵的75硅鐵合金孕育劑，加入量為鐵水重量的I. 0-1. 2%，隨流二次孕育采用成分為Ba 4-6%, Ca 1-2%,Si 65-70%,Al 1_2%，其余為鐵的硅鋇合金孕育劑，加入量為鐵水重量的O. 15-0. 3%; 5)爐前試樣和快速金相檢驗采用爐前試樣和快速金相檢驗鐵水球化效果，爐前試樣尺寸為Φ20_ ； 6)扒渣覆蓋采用鐵水重量O.2%的珍珠巖除渣劑進行扒渣I 2次，用鐵水重量O.2 O. 3%的珍珠巖保溫覆蓋劑在鐵水表面形成35 40_左右厚的保溫覆蓋層，防止包內鐵水快速降溫及球化元素的自然逸出； 7)澆注球化處理后，在15 17分鐘時間內將鐵水澆注完畢。
2.根據權利要求I所述的一種高硅耐熱球鐵的制備方法，其特征在于所述的步驟2)中的稀土鎂鈣成分為Re :L 5 2. 5%、Ca :3 5%、Mg :6 8%、Si 43 47%，其余為鐵；低硅鎂團塊球化劑成分為=Mg :6 8%、Si 10%、其余為鐵。
全文摘要
一種高硅耐熱球鐵的制備方法，以重量百分比計，包括以下步驟1)配料、2)球化劑配置、3)球化處理、4)孕育處理、5)爐前試樣和快速金相檢驗、6)扒渣覆蓋、7)澆注；本發明，采用稀土鎂鈣+低硅鎂團塊混合球化劑球化處理，75鐵硅合金一次孕育和硅鋇合金二次孕育處理后，制備的高硅耐熱球鐵的球化率≥95％、球化級別1-2級，基體中鐵素體體含量≥90％、鑄鐵抗拉強度σb≥520～580MPa、硬度HB185～230、延伸率δ≥10～14％、耐熱溫度≥850℃。
文檔編號C22C37/10GK102796940SQ20121031763
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者荊澤平, 傅明喜, 張軍中, 范萃常, 荊鈺琦 申請人:丹陽市錦雄機械制造有限公司