一種高強度灰鑄鐵件的熔煉方法技術

本發明專利技術公開了一種高強度灰鑄鐵件的熔煉方法，以廢鋼、生鐵和回爐料為原料進行灰鑄鐵件的熔煉；熔煉具體步驟為先將錳鐵和生鐵一同加入中頻感應電爐中，然后增碳劑和廢鋼同時加入，熔煉至感應電爐中鐵水體積的3/4時，加入碳化硅同時加入回爐料進行熔煉，將原鐵水升溫至1500～1520℃后，靜置5～10分鐘；將硅鋯孕育劑與原鐵水一同沖入出鐵包中，鐵水表面扒渣干凈后澆入鑄型型腔。本發明專利技術的方法降低了制造成本，且便于回爐料的管理；本方法采用60%的廢鋼來提高鑄件最終的強度；采用碳化硅與爐料同時熔煉的方法對鐵水進行預處理，保證了預處理的效果；采用高效孕育劑硅鋯孕育劑保證了孕育的效果，鑄件本體金相中獲得80%以上的A型石墨。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，以廢鋼、生鐵和回爐料為原料進行灰鑄鐵件的熔煉；熔煉具體步驟為先將錳鐵和生鐵一同加入中頻感應電爐中，然后增碳劑和廢鋼同時加入，熔煉至感應電爐中鐵水體積的3/4時，加入碳化硅同時加入回爐料進行熔煉，將原鐵水升溫至1500～1520℃后，靜置5～10分鐘；將硅鋯孕育劑與原鐵水一同沖入出鐵包中，鐵水表面扒渣干凈后澆入鑄型型腔。本專利技術的方法降低了制造成本，且便于回爐料的管理；本方法采用60%的廢鋼來提高鑄件最終的強度；采用碳化硅與爐料同時熔煉的方法對鐵水進行預處理，保證了預處理的效果；采用高效孕育劑硅鋯孕育劑保證了孕育的效果，鑄件本體金相中獲得80%以上的A型石墨。【專利說明】
本專利技術涉及一種灰鑄鐵件的熔煉方法，尤其涉及，屬于化學熔煉領域。
技術介紹
灰鑄鐵基本上是由鐵、碳和娃組成的共晶型合金，其中，碳主要以石墨的形態存在。生產優質鑄件，控制鑄鐵凝固時形成的石墨的形態和基體金屬組織是至關重要的。孕育處理是生產工藝中最重要的環節之一。良好的孕育處理可使灰鑄鐵具有符合要求的顯微組織，從而保證鑄件的力學性能和加工性能。在液態鑄鐵中加入孕育劑，可以形成大量亞顯微核心，促使共晶團在液相中生成。接近共晶凝固溫度時，生核處首先形成細小的石墨片，并由此成長為共晶團。每一個共晶團的形成，都會向周圍的液相釋放少量的熱，形成的共晶團越多，鑄鐵的凝固速率就越低。凝固速率的降低，就有助于按鐵一石墨穩定系統凝固，而且能得到A型石墨組織。一般的，良好的孕育處理有以下作用:(1)消除或減輕白口傾向；(2)避免出現過冷組織；(3)減輕鑄鐵件的壁厚敏感性，使鑄件薄、厚截面處顯微組織的差別小，硬度差別也小；(4)有利于共晶團生核，使共晶團數增多；(5)使鑄鐵中石墨的形態主要是細小而且均勻分布的A型石墨，從而改善鑄鐵的力學性能。孕育良好的鑄鐵流動性較好，鑄件的收縮減少、加工性能改善、殘留應力減少.傳統的中頻感應電爐熔煉高牌號灰鑄鐵件時須加入合金化元素銅或錫，增加了制造成本。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，以解決上述制造成本高的難題，并且可以得到較高產率的A型石墨。本專利技術采用的技術方案為:，其特征在于:以牌號Q235為的廢鋼、牌號為QlO的生鐵和灰鐵回爐料為原料進行灰鑄鐵件的熔煉；所述熔煉具體步驟為: (1)先將0.8~1%錳鐵和10%牌號為QlO的生鐵一同加入中頻感應電爐中，然后同時加入2.5%的增碳劑和60%牌號為Q235的廢鋼，最后加入30%灰鐵回爐料熔煉； (2)在鐵水熔煉到感應電爐體積的3/4時，加入0.6~0.7%的碳化硅同時加入灰鐵回爐料至爐滿后進行熔煉形成鐵水； (3)將步驟2中的加熱升溫至1440~1460°C時，使用碳硫儀測定鐵水中的C含量在3.00 ~3.10% ； (4)將步驟3中的鐵水加熱升溫至1500~1520°C后，將感應電爐調至保溫狀態，鐵水靜置5~10分鐘形成原鐵水；(5)將0.5~0.6%的硅鋯孕育劑與原鐵水一同沖入出鐵包中形成終鐵水，隨后終鐵水扒渣干凈后澆入鑄型型腔，設定澆鑄溫度為1380~1410°C，澆鑄時間為I~2分鐘。進一步的，所述步驟I中牌號為QlO的生鐵中各組成成分的質量分數分別為C:4.45 ~4.50%, S1:0.75 ~0.80%, Mn:0.12 ~0.15%, P:0.023 ~0.027%, S:0.009 ~0.015%, Cr:0.033 ~0.040%, Ti:0.02 ~0.030%, V:0.010 ~0.020%，余量為 Fe。進一步的，所述步驟I中牌號為Q235的廢鋼中各組成成分的質量分數分別為C:0.23 ~0.30%, S1:0.15 ~0.18%, Mn:0.43 ~0.55 %，P:0.019 ~0.025%, S:0.021 ~0.030%, Cr:0.017 ~0.020%, Ti:0.001 ~0.003%, V:0.001 ~0.004%，余量為 Fe。進一步的，所述步驟I中增碳劑的各組分質量分數分別為氮0.02%，碳:98~100%，雜質 O ~1.88%O進一步的，所述步驟2中碳化硅的質量分數為88~90%，其中硅:60~63%，碳:27%,雜質10~13% ;所述碳化娃的粒度I~5mm。進一步的，所述步驟5中硅鋯孕育劑的各組分質量分數分別為S1:73.1%，Zr:2.42%，余量為Fe。進一步的，所 述步驟5中娃錯孕育劑的粒度為0.2~0.6mm。有益效果:本專利技術的方法代替了傳統的中頻感應電爐熔煉高牌號灰鑄鐵件時須加入合金化元素銅或錫，降低了制造成本，且便于回爐料的管理；本方法采用碳化硅與爐料同時熔煉的方法對鐵水進行預處理，保證了預處理的效果；采用高效孕育劑硅鋯孕育劑保證了孕育的效果，使鑄件本體金相中獲得80%以上的A型石墨，鑄件本體抗拉強度達到270~300之間，本體表面E型石墨≤20%,中心部位≤5%。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術本體試棒的金相結構中A型石墨分布圖。圖2為本專利技術本體試棒的珠光體圖。【具體實施方式】下面的實施列可以使本專業技術人員更全面的理解本專利技術，但并不因此將本專利技術限制在所述的實施例范圍之中。實施例1 :以牌號為Q235的廢鋼、牌號為QlO的生鐵和回爐料為原料進行灰鑄鐵件的熔煉；熔煉具體步驟為:(1)先將0.8%錳鐵和10%牌號為QlO的生鐵一同加入中頻感應電爐中，然后同時加入2.5%的增碳劑和60%牌號為Q235的廢鋼，最后加入30%的回爐料熔煉； (2)在鐵水熔煉到感應電爐體積的3/4時，向感應電爐中加入0.6%的碳化硅同時加入灰鐵回爐料至爐滿后進行熔煉形成鐵水；(3)將步驟2中的加熱升溫至1440~1460°C時，使用碳硫儀測定鐵水中的C含量在3.00 ~3.10% ； (4)將步驟2中的原鐵水加熱升溫至1500~1520°C后，將感應電爐調至保溫狀態，鐵水靜置5~10分鐘形成原鐵水；(5)將0.5%的硅鋯孕育劑與原鐵水一同沖入出鐵包中，隨后再同時沖入鑄型型腔中進行澆鑄，設置澆鑄溫度為1380-1410°C，澆鑄時間為I~2分鐘。按照本實施例的熔煉方法，熔煉的原鐵水各組分含量滿足:C:3.00-3.10%，Si:1.30-1.40%, Mn:0.6%-0.9%, P ≤ 0.05%, S:0.08-0.010% ； 熔煉的終鐵水各組分含量滿足:C:3.00-3.10%, Si: 1.70-1.80%, Mn:0.6%-0.9%,P ≤ 0.05%, S:0.08-0.010%。本實施例熔煉灰鑄鐵件的檢驗結果為抗拉強度達到276，表面硬度達到220，珠光體含量為98%。實施例2 將加入的錳鐵量為0.9%，碳化硅加入量為0.65%，硅鋯孕育劑加入量為0.55%，按照實施例I所述的熔煉方法進行熔煉。按照本實施例的熔煉方法，熔煉的原鐵水各組分含量滿足:C:3.00-3.10%，Si:1.30-1.40%, Mn:0.6%-0.9%, P ≤ 0.05%, S:0.08-0.010% ； 熔煉的終鐵水各組分含量滿足:C:3.00-3.10%, Si: 1.70-1.80%, Mn:0.6%-0.9%,P ≤ 0.05%, S:0.08-0.010%。本實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高強度灰鑄鐵件的熔煉方法，其特征在于：以牌號Q235為的廢鋼、牌號為Q10的生鐵和灰鐵回爐料為原料進行灰鑄鐵件的熔煉；所述熔煉具體步驟為：（1）先將0.8～1%錳鐵和10%牌號為Q10的生鐵一同加入中頻感應電爐中，然后同時加入2.5%的增碳劑和60%牌號為Q235的廢鋼，最后加入30%灰鐵回爐料熔煉；?（2）在鐵水熔煉到感應電爐體積的3/4時，加入0.6～0.7%的碳化硅同時加入灰鐵回爐料至爐滿后進行熔煉形成鐵水；（3）將步驟2中的加熱升溫至1440～1460℃時，使用碳硫儀測定鐵水中的C含量在3.00～3.10%；（4）將步驟3中的鐵水加熱升溫至1500～1520℃后，將感應電爐調至保溫狀態，鐵水靜置5～10分鐘形成原鐵水；（5）將0.5～0.6%的硅鋯孕育劑與原鐵水一同沖入出鐵包中，形成終鐵水，將終鐵水扒渣干凈后澆入鑄型型腔，設定澆鑄溫度為1380～1410℃，澆鑄時間為1～2分鐘。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：章桂林，王娟，韓虎，
申請(專利權)人：江蘇力源金河鑄造有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32