一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法
【專利摘要】一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法，以重量百分比計(jì)，包括以下步驟：1)配料、2)爐前沖廢鋼與錳鐵、3)孕育處理；本發(fā)明，采用控制鐵水Si/C值、爐前包內(nèi)沖錳鐵調(diào)整[Mn-Si]值、爐前包內(nèi)沖廢鋼增加過冷度以提高孕育效果，采用由50％硅鐵+50％硅鋇合金組成的混合孕育劑進(jìn)行出鐵槽沖入法孕育，在碳當(dāng)量為3.9～4.1％及無合金化的條件下，可以穩(wěn)定制備出高強(qiáng)度HT250鑄鐵材料，材料性能指標(biāo)達(dá)到：抗拉強(qiáng)度σb：260～275Mpa、硬度HB：185～220、珠光體含量大于85％。
【專利說明】一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鐵材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種控制鐵水Si/C值、[Mn-Si]差值以及爐前鐵水包內(nèi)沖廢鋼、錳鐵，采用硅鋇與硅鐵混合孕育技術(shù)，制備HT250高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高強(qiáng)度HT250鑄鐵具有較高的強(qiáng)度、較好的耐磨性以及減振性能，因此，該材料廣泛地用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋以及機(jī)床等箱體類結(jié)構(gòu)零件。目前，制備HT250的高強(qiáng)度鑄鐵材料時(shí)，為穩(wěn)定材料性能，一般均采用單一或者同時(shí)加入銅、鉻合金元素。但是在非合金化條件下制備HT250高強(qiáng)度鑄鐵時(shí)存在性能穩(wěn)定性低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法，是控制鐵水Si/C值、爐前包內(nèi)沖錳鐵調(diào)整[Mn-Si]差值、爐前包內(nèi)沖廢鋼提高鐵水過冷度達(dá)到提高鐵水孕育效果，采用出鐵槽一次沖入法孕育，穩(wěn)定生產(chǎn)出高強(qiáng)度灰鑄鐵材料。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的:一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法，以重量百分比計(jì)，包括以下步驟:1)配料、2)爐前沖廢鋼與錳鐵、3)孕育處理，其特征在于:
[0005]I)、配料: 原鐵水成分:C:3.2 ~3.4%、S1:1.8 ~2.1 %、Mn:0.5 ~0.7 %、S:0.09 ~0.12、P:0.10 ~0.17，其余為鐵；
[0006]處理后鐵水成分:C:3.2 ~3.4%、S1:2.1 ~2.4%、Mn:0.9 ~1.1 %、S:0.09 ~0.12、P:0.10~0.17、碳當(dāng)量在3.9~4.05時(shí)，Si/C值控制在0.73~0.75 ;碳當(dāng)量在
4.1~4.15時(shí)，Si/C值控制在0.70~0.72。
[0007]2)爐前沖廢鋼與錳鐵:出鐵溫度1440~1450°C，在300°C左右溫度的鐵水包內(nèi)放A 3~5%，廢鋼采用一般碳素鋼，厚度2~4mm，塊度尺寸為鐵水包直徑的1/4~1/5，出鐵時(shí)，在出鐵槽隨流沖入錳鐵，按鐵水量計(jì)沖入量為0.50~0.6%，錳鐵粒度為2~4_，[Mn-Si]值控制在-1.25 ~-1.35 ；
[0008]其中:錳鐵為中碳錳鐵FeMn78C2.0，成分為:75.0-~82.0% Mn、2% CU.5% S1、0.25P、0.03% S。
[0009]3)孕育處理:處理溫度1380~1390°C時(shí)，出鐵時(shí)在出鐵槽隨流沖入錳鐵后，隨即沖入由75硅鐵與硅鋇合金混合組成的孕育劑，按鐵水質(zhì)量計(jì)，孕育劑加入量0.5~0.6%，孕育劑粒度3~7mm，混合孕育劑組成為50%硅鐵+50%硅鋇合金。
[0010]硅鋇合金成分為:Ba 4-6%, Ca 1-2%, Si 65-70%, Al 1-2 %，硅鐵合金商品成分為:Si72-80%、Cr ^ 0.5%,P ^ 0.5%, S ^ 0.04%,C ^ 0.02%，鐵水重量波動(dòng) ±5% ；
[0011]本發(fā)明的有益效果:采用控制鐵水Si/C值、爐前包內(nèi)沖錳鐵調(diào)整[Mn-Si]值、爐前包內(nèi)沖廢鋼增加過冷度以提高孕育效果，采用由50%硅鐵+50%硅鋇合金組成的混合孕育劑進(jìn)行出鐵槽沖入法孕育，在碳當(dāng)量為3.9~4.1%及無合金化的條件下，可以穩(wěn)定制備出高強(qiáng)度HT250鑄鐵材料，材料性能指標(biāo)達(dá)到:抗拉強(qiáng)度G b:260~275Mpa、硬度HB:185~220、珠光體含量大于85%。
【具體實(shí)施方式】
[0012]一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法，以重量百分比計(jì)，包括以下步驟:
[0013]1、配料:原鐵水成分:C:3.2 ~3.4 %、S1:1.8 ~2.1 %、Mn:0.5 ~0.7 %、S:0.09 ~0.12, P:0.10 ~0.17。
[0014]處理后鐵水成分:C:3.2 ~3.4%,S1:2.1 ~2.4%,Mn:0.9 ~1.1 %、硫 S:0.09 ~
0.12、磷P:0.10~0.17、碳當(dāng)量在3.9~4.05時(shí)，Si/C值控制在0.73~0.75 ;碳當(dāng)量在
4.1~4.15時(shí)，Si/C值控制在0.70~0.72。
[0015]2、爐前沖廢鋼與錳鐵:出鐵溫度1440~1450°C，在300°C左右溫度的鐵水包內(nèi)放入3~5% (鐵水包容量)的廢鋼，廢鋼采用一般碳素鋼，厚度2~4_，塊度尺寸為鐵水包直徑的1/4~1/5。出鐵時(shí)，在出鐵槽隨流沖入錳鐵，按鐵水量計(jì)沖入量為0.50~0.6%，錳鐵粒度為2~4mm。[Mn-Si]值控制在-1.25~-1.35。
[0016]其中:錳鐵為中碳錳鐵FeMn78C2.0，成分為:75.0-~82.0% Mn、2% CU.5% S1、
0.25P、0.03% S。
[0017]3、孕育處理:處理溫度1380~1390°C時(shí)，出鐵時(shí)在出鐵槽隨流沖入錳鐵后，隨即沖入由75硅鐵與硅鋇合金混`合組成的孕育劑，按鐵水質(zhì)量計(jì)，孕育劑加入量0.5~0.6%，孕育劑粒度3~7mm，混合孕育劑組成為50%硅鐵+50%硅鋇合金。
[0018]硅鋇合金成分為:Ba 4-6%, Ca 1-2%, Si 65-70%, Al 1-2 %，硅鐵合金商品成分為:Si72-80%、Cr ^ 0.5%,P ^ 0.5%, S ^ 0.04%,C ^ 0.02%，鐵水重量波動(dòng) ±5%。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法，以重量百分比計(jì)，包括以下步驟:1)配料、2)爐前沖廢鋼與錳鐵、3)孕育處理；其特征在于: 1)、配料:原鐵水成分:C:3.2 ~3.4%,S1:1.8 ~2.l%,Mn:0.5 ~0.7%,S:0.09 ~.0.12, P:0.10 ~0.17 ; 處理后鐵水成分:C:3.2 ~3.4%、S1:2.1 ~2.4%、Mn:0.9 ~1.1 %、硫 S:0.09 ~.0.12、磷P:0.10~0.17、碳當(dāng)量在3.9~4.05時(shí)，Si/C值控制在0.73~0.75 ;碳當(dāng)量在.4.1~4.15時(shí)，Si/C值控制在0.70~0.72 ; 2)爐前沖廢鋼與錳鐵:出鐵溫度1440~1450°C，在300°C左右溫度的鐵水包內(nèi)放入3~5% (鐵水包容量)的廢鋼，廢鋼采用一般碳素鋼，厚度2~4mm，塊度尺寸為鐵水包直徑的1/4~1/5，出鐵時(shí)，在出鐵槽隨流沖入錳鐵，按鐵水量計(jì)沖入量為0.50~0.6%，錳鐵粒度為2~4mm, [Mn-Si]值控制在-1.25~-1.35 ； 3)孕育處理:處理溫度1380~1390°C時(shí)，出鐵時(shí)在出鐵槽隨流沖入錳鐵后，隨即沖入由75娃鐵與娃鋇合金混合組成的孕育劑。按鐵水質(zhì)量計(jì)，孕育劑加入量0.5~0.6%,孕育劑粒度3~7mm，混合孕育劑組成為50%硅鐵+50%硅鋇合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度灰鑄鐵材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟 2)中錳鐵為中碳錳鐵 Fe Mn78C2.0，成分為:75.0-~82.0% Mn、2% CU.5% S1、0.25P、.0.03% S。
【文檔編號(hào)】C22C37/10GK103805830SQ201210447488
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月7日
【發(fā)明者】荊澤平 申請(qǐng)人:丹陽市錦雄機(jī)械制造有限公司