一種鉻、鉬、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵的熔煉方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉻、鉬、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵熔煉方法，包括稱取爐料、熔煉、成份調(diào)整和澆包內(nèi)二次孕育處理等工藝步驟，按照規(guī)定的材料規(guī)格和重量配比比例，準(zhǔn)備和稱取原材料及合金；按工藝加料順序依次加料熔化，在生鐵批料入爐過程中間加入難熔的鉬鐵、鉻鐵和純鎳，再加入廢鋼；熔化后，加入硅鐵、錳鐵調(diào)整成份至合格，再升溫加入易燒損的銅塊；出鐵水前預(yù)熱澆包后在包底加入爐料稱量的0.05％錫塊及0.01％銻塊，澆注時在包內(nèi)鐵水加入二次孕育硅粒。本發(fā)明解決了待鐵液熔化完全后再加入高熔點合金的難熔問題，既可以降低熔化時間，提高熔煉效率，又促進(jìn)了細(xì)片狀珠光體的形成，保證了鑄件各元素成份，機械性能、金相組織同時合格的要求。
【專利說明】一種鉻、纟目、銅、鏡、錫、銻低合金耐磨鑄鐵的溶煉方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鑄鐵熔煉【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻等低合金耐磨鑄鐵的熔熔方法，以保證鑄件各元素成份、機械性能、金相組織均達(dá)到要求。

【背景技術(shù)】
[0002]通過在灰鑄鐵中加入一定比例合金，改善基體組織、細(xì)化珠光體和改善石墨線形態(tài)，有效地提聞了鑄鐵的機械性能，特別是提聞了聞速耐磨性。
[0003]本發(fā)明的低合金耐磨鑄鐵碳的含量在3.0~3.2 %，硅的含量1.5~1.8 %，錳的含量在0.65~0.85 %，鉻的含量0.15~0.2 %，鑰的含量在0.8~1.0 %，鎳的含量在0.3~0.4%，銅含量2.0~2.3%，錫含量0.04~0.08%，硫含量小于0.10%，磷含量小于0.15%，其他成份總和不大于0.25%，主要運用于載重20噸以上的高速電梯曳引輪，大型煤礦高速提升鋼絲繩輪等。此低合金耐磨鑄鐵抗拉強度達(dá)到320MPa以上，試棒硬度HB230~300，鑄件硬度HB220~300 ;石墨線A型分布，長度4~5級；基體組織為細(xì)片狀珠光體，其數(shù)量大于等于95 %;鐵素體含量不超過5 %，碳化物及磷共晶含量不大于I %。加工后的鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵曳引輪，通過外圓繩槽上復(fù)繞的鋼絲繩，帶動電梯高速平穩(wěn)升降，具有較高的耐磨性、安全性。
[0004]但是現(xiàn)有的低合金鑄鐵熔煉方法中，由于合金熔點較高，普遍存在待鐵液熔化完全后再加入高熔點合金的難熔問題，延長了熔化時間，且難以保證合金熔化徹底；同時也易產(chǎn)生鑄鐵的金相組織不合格、機械性能不達(dá)標(biāo)的問題。為了使本發(fā)明所需鑄鐵的元素成份、機械性能、金相組織均達(dá)到要求且提高熔煉效率，需要克服以前熔煉方法的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種使鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻等合金元素含量控制在合理范圍內(nèi)、細(xì)化并增加珠光體、保證鑄鐵件中片狀石墨呈無方向性均勻分布，鐵素體、碳化物等含量有效控制且提高熔煉效率的低合金耐磨鑄鐵的熔煉方法。
[0006]技術(shù)方案:一種鉻、鑰、銅、鎳、錫低合金耐磨鑄鐵熔煉方法，它使用中頻感應(yīng)電爐，包括稱取爐料、熔煉、成份調(diào)整和澆包內(nèi)二次孕育處理等工藝步驟；按照規(guī)定的材料規(guī)格和重量配比比例，準(zhǔn)備和稱取原材料及合金；按工藝加料順序依次加料熔化，在生鐵批料入爐過程中間加入難熔的鑰鐵、鉻鐵和純鎳，再加入廢鋼；熔化后，加入硅鐵、錳鐵調(diào)整成份至合格，再升溫加入易燒損的銅塊，升溫至出爐溫度；出鐵水前預(yù)熱澆包后在包底加入爐料稱量的0.05%錫塊及0.01%銻塊，促進(jìn)細(xì)片狀珠光體形成，澆注時在包內(nèi)鐵水加入浮硅二次孕育。
[0007]所述稱取爐料步驟中，原材料及合金的材料規(guī)格和重量配比比例如下:Q12生鐵72%，低碳廢鋼28%, 75硅鐵0.5%,65錳鐵1.2%，硅鋇孕育劑0.5%, 55鉻鐵0.3%，55鑰鐵1.9%，純銅2.2%，純鎳0.35%，純錫0.05%，純銻0.01 %，二次孕育硅粒0.2% ;
[0008]所述熔煉步驟中，在生鐵批料入爐過程中間加入鑰鐵、鉻鐵和鎳板，然后加入廢鋼熔完測溫，當(dāng)爐內(nèi)鐵水溫度達(dá)到1390°C~1410°C時，停爐撒除渣劑造渣除渣；
[0009]所述成份調(diào)整步驟中，啟動電爐加入硅鐵、錳鐵，升溫到1490°C~1510°C做激冷試樣用直讀式光譜儀分析，如成分不合格則繼續(xù)調(diào)整到合格，確保鑄鐵中所含碳的含量為
3.0~3.2%，硅的含量為1.2~1.4%，錳的含量為0.65~0.85%，鉻的含量為0.15~
0.2 %，鑰的含量為0.8~1.0 %，鎳的含量為0.3~0.4 %，然后升溫至1540°C~1560°C時加入銅塊，繼續(xù)升溫至1580°C，撒珍珠巖造渣除渣，加硅鋇孕育劑后鐵水出爐；出鐵水前將澆包預(yù)熱到暗紅色，在包底加入爐料稱量的0.05%錫塊及0.01%銻塊；出完鐵水包內(nèi)撒珍珠巖做造渣除渣處理，后撒覆蓋劑覆蓋保溫；
[0010] 所述澆包內(nèi)二次孕育處理步驟中，倒入澆包的鐵水扒渣后用熱電偶測溫計測溫，當(dāng)溫度在1380~1400°C時，扒開渣加入二次孕育硅粒，吹凈包嘴浮砂，放擋渣巖棉，包嘴對準(zhǔn)澆口杯先慢澆再快澆，澆注快完時再收流慢澆，澆注時始終充滿澆道不得斷流，充型完畢后注意補澆鐵水，補縮冒口充滿時覆蓋發(fā)熱劑。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果:本發(fā)明在生鐵批料入爐中間加入難熔的鑰鐵、鉻鐵和鎳板，然后加入廢鋼熔完，解決了待鐵液熔化完全后再加入高熔點合金的難熔問題，既可以降低熔化時間，提高熔煉效率，又保證熔化徹底；本發(fā)明澆包內(nèi)加低熔點的錫、銻，工藝簡單，操作方便，吸收率高，促進(jìn)了細(xì)片狀珠光體的形成；保證了鑄件各元素成份、機械性能、金相組織同時合格的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明低合金耐磨鑄鐵的石墨組織金相圖(100倍)；
[0013]圖2為本發(fā)明低合金耐磨鑄鐵的基體組織金相圖(100倍)。

【具體實施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0015]實施例1:
[0016]制作鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵件的熔煉方法，包括稱取爐料、熔煉、成份調(diào)整和澆包內(nèi)二次孕育處理等工藝過程，使用500Kg中頻感應(yīng)電爐熔煉，所用爐料如下:QT12生鐵72%、低碳廢鋼28%、55鉻鐵0.3%、55鑰鐵1.9%、純鎳0.35%;在進(jìn)行熔煉時，加入1/2生鐵后分層加入鑰鐵、鉻鐵和鎳板，邊熔化邊加入廢鋼，熔完測溫，第三次測溫時鐵水溫度達(dá)到1408°C，停爐撒除渣劑造渣除渣；除渣干凈后啟動電爐加入75硅鐵0.5%、65錳鐵1.2%，升溫到1500°C做激冷試樣送直讀式光譜儀分析，成份碳的含量在3.12%，硅的含量1.23%，錳的含量在0.75%，鉻的含量0.173%，鑰的含量在0.932%，鎳的含量在
0.34% ;升溫至1552°C時加入電解純銅2.2%,繼續(xù)升溫至1580°C，撒珍珠巖造渣除渣后加孕育劑鐵水出爐。在預(yù)熱到暗紅色的澆包底加入爐料稱重的0.05%錫塊及0.01%銻塊；出完鐵水包內(nèi)做造渣除渣處理，撒覆蓋劑覆蓋保溫；倒入澆包的鐵水扒渣后用熱電偶測溫計測溫，溫度1386°C，扒開渣加入0.2%的二次孕育硅粒，吹凈包嘴浮砂，放擋渣巖棉，包嘴對準(zhǔn)澆口杯先慢澆再快澆，澆注快完時再收流慢澆，澆注時始終充滿澆道沒有斷流，充型完畢后補澆鐵水3次，6個補縮冒口充滿時覆蓋發(fā)熱劑。
[0017]經(jīng)信息產(chǎn)業(yè)部專用材料質(zhì)量檢驗中心出具的檢驗報告證明，澆鑄后得到的鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵化學(xué)成分如下:C 3.12%,Si 1.68%,Mn 0.82%,P 0.033%,S 0.030%, Cr 0.185%, Ni 0.345、Mo0.921 %、Cu 2.18%, Sn 0.045%，石墨呈 A 型，石墨長度4級，基體組織為珠光體98%，抗拉強度σ b為342MPa，硬度HB269。
[0018]實施例2:
[0019]制作鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵件的熔煉方法，包括稱取爐料、熔煉、成份調(diào)整和澆包內(nèi)二次孕育處理等工藝過程，使用100Kg中頻感應(yīng)電爐熔煉，所用爐料如下:QT12生鐵72%、低碳廢鋼28%、55鉻鐵0.3%、55鑰鐵1.9%、純鎳0.35% ;在進(jìn)行熔煉時，加入1/2生鐵后分層加入鑰鐵、鉻鐵和鎳板，邊熔化邊加入廢鋼，熔完測溫，鐵水溫度達(dá)到1402°C時，停爐撒除渣劑造渣除渣；除渣干凈后啟動電爐加入75硅鐵0.5%,65錳鐵1.2%，升溫到1508 °C做激冷試樣送直讀式光譜儀分析，成份:碳的含量在3.14%，硅的含量1.26 %，錳的含量在0.78 %，鉻的含量0.168 %，鑰的含量在0.915 %，鎳的含量在
0.341% ;升溫至1551°C時加入電解純銅2.2%，繼續(xù)升溫至1582°C，撒珍珠巖造渣除渣加孕育劑鐵水依次出爐。在預(yù)熱到暗紅色的I噸澆包底加入爐料稱量的0.05%錫塊及0.01%銻塊；出完鐵水包內(nèi)做造渣除渣處理，撒覆蓋劑覆蓋保溫；倒入澆包的鐵水扒渣后用熱電偶測溫計測溫，溫度1396°C，1385°C，吹凈包嘴浮砂扒開渣加入0.2%二次孕育硅粒后蓋擋渣棉，包嘴對準(zhǔn)澆口杯先慢澆再快澆，澆注快完時再收流慢澆，澆注時始終充滿澆道沒有斷流，充型完畢后補澆鐵水4次，7個補縮冒口充滿時覆蓋發(fā)熱劑。
[0020]經(jīng)信息產(chǎn)業(yè)部專用材料質(zhì)量檢驗中心出具的檢驗報告證明，澆鑄后得到的鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵化學(xué)成分如下:C 3.09%,Si 1.59%,Mn 0.76%,P 0.037%,
S0.024%,Cr 0.17%,Ni 0.35,Mo 0.905%,Cu 2.21%,Sn 0.046%，石墨呈 A 型，石墨長度4級， 基體組織為珠光體96%，抗拉強度σ b為375MPa，硬度HB258。
【權(quán)利要求】
1.一種鉻、鑰、銅、鎳、錫、銻低合金耐磨鑄鐵熔煉方法，其特征在于，包括稱取爐料、熔煉、成份調(diào)整和澆包內(nèi)二次孕育處理工藝步驟；按照規(guī)定的材料規(guī)格和重量配比比例，準(zhǔn)備和稱取原材料及合金；按工藝加料順序依次加料熔化，在生鐵批料入爐過程中間加入難熔的鑰鐵、鉻鐵和純鎳，再加入廢鋼；熔化后，加入硅鐵、錳鐵調(diào)整成份至合格，再升溫加入易燒損的銅塊，升溫至出爐溫度；出鐵水前預(yù)熱澆包后在包底加入爐料稱量的0.05%錫塊及0.01 %銻塊，促進(jìn)細(xì)片狀珠光體形成，澆注時在包內(nèi)鐵水加入二次孕育浮粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低合金耐磨鑄鐵熔煉方法，其特征在于，所述稱取爐料步驟中，原材料及合金的材料規(guī)格和重量配比比例如下:Q12生鐵72%，低碳廢鋼28%，75硅鐵0.5%,65錳鐵1.2%，硅鋇孕育劑0.5%，55鉻鐵0.3%，55鑰鐵1.90%，純銅2.2%，純鎳0.35%,純錫0.05%，純銻0.01%，二次孕育硅粒0.2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低合金耐磨鑄鐵熔煉方法，其特征在于，所述熔煉步驟中，在生鐵批料入爐過程中間加入鑰鐵、鉻鐵和鎳板，然后加入廢鋼熔完測溫，當(dāng)爐內(nèi)鐵水溫度達(dá)到1390~1410°C，停爐撒除渣劑造渣除渣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低合金耐磨鑄鐵熔煉方法，其特征在于，所述成份調(diào)整步驟中，啟動電爐加入硅鐵、錳鐵，升溫到1490~1510°C做激冷試樣用直讀式光譜儀分析，如成分不合格則繼續(xù)調(diào)整到合格，確保鑄鐵中所含碳的含量為3.0~3.2%，硅的含量為1.2~1.4%,錳的含量為0.65~0.85 %，鉻的含量為0.15~0.2 %，鑰的含量在0.8~1.0 %，鎳的含量在0.3~0.4%，然后升溫至1490~1510°C時加入銅塊，繼續(xù)升溫至1580°C，撒珍珠巖造渣除渣，加硅鋇 孕育劑后鐵水出爐；出鐵水前將澆包預(yù)熱到暗紅色，在包底加入爐料稱量的0.05%錫塊及0.01%銻塊；出完鐵水包內(nèi)做造渣除渣處理，后撒覆蓋劑覆蓋保溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低合金耐磨鑄鐵熔煉方法，其特征在于，所述澆包內(nèi)二次孕育處理步驟中，倒入澆包的鐵水扒渣后用熱電偶測溫計測溫，當(dāng)溫度在1380~1400°C時吹凈包嘴浮砂扒開渣加入二次孕育硅粒蓋擋渣棉，包嘴對準(zhǔn)澆口杯先慢澆再快澆，澆注快完時再收流慢澆，澆注時始終充滿澆道不得斷流，充型完畢后補澆鐵水，補縮冒口充滿時覆蓋發(fā)熱劑。
【文檔編號】C22C33/08GK104178684SQ201410445674
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】周校進(jìn), 霍志春, 霍順珂, 徐良, 尉文敏, 馬現(xiàn)國 申請人:河北豐維機械制造有限公司