本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種厚大斷面球墨鑄鐵的軸類產(chǎn)品制造方法，充分利用球墨鑄鐵的石墨膨脹作用，達(dá)到無冒口鑄造的目的。

背景技術(shù)：

厚大斷面球鐵鑄件具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時具有經(jīng)濟優(yōu)勢，是國家重大技術(shù)裝備的重要基礎(chǔ)部件，在國民經(jīng)濟中起著十分重要的作用。隨著球鐵生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和新應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)，厚大斷面球鐵件市場愈趨旺盛，其典型代表為重百噸級核乏燃料球鐵儲運容器。但是由于其斷面過厚，使得冷卻速度緩慢，凝固時間長，容易在厚壁中心或熱節(jié)處出現(xiàn)石墨畸變(如碎塊狀石墨)、球化衰退、石墨球數(shù)減少、球徑粗大、石墨漂浮等缺陷，從而惡化鑄件的機械性能和使用性能。為了解決上述問題，通常從原材料化學(xué)成分、球化劑、強化孕育及添加微量元素等工藝措施入手進(jìn)行綜合控制。而選擇合適的球化劑是厚大斷面球墨鑄鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵問題之一。

現(xiàn)有軸類主要采用樹脂砂型鑄造，在關(guān)鍵部位添加冷鐵，達(dá)到局部細(xì)化組織目的。但這種操作步驟繁瑣，冷鐵作用有限，只能作用于放置冷鐵地方，鑄件組織差異較大。在鑄件熱節(jié)地方仍然存在石墨形態(tài)差、碎塊狀石墨等風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種厚大斷面球墨鑄鐵的軸類產(chǎn)品制造方法，來控制厚斷面球墨鑄鐵件的組織疏松，石墨畸變問題，提高鑄件的性能。

技術(shù)方案：一種厚大斷面球墨鑄鐵的軸類產(chǎn)品制造方法，包括如下步驟：

步驟(1)、底箱制備：將砂箱平放在模具上，砂箱邊緣與平板直接接觸，確保平板的平面度≤3mm，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(2)、蓋箱制備：將砂箱平放在模具上，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(3)、砂芯制備：放置芯骨，放砂固化≥1h后起模；

步驟(4)、涂料：金屬模先預(yù)熱到50-100℃，在金屬模的內(nèi)腔上均勻涂刷涂料，涂料厚度﹥0.5mm，并烘干，其余砂型制備并刷好涂料；

步驟(5)、組裝：下箱調(diào)整好水平，先下樹脂砂芯，再放置金屬模，金屬模需和下箱用螺栓相連，最后放置樹脂砂蓋箱，蓋箱與金屬模采用螺栓相連，待澆注；

步驟(6)、球化孕育：球化包中依次加入0.9-1.1％的球化劑、0.3-0.6％的覆蓋用孕育劑，最后加入30-80ppm的sb；最后用干凈的鐵屑覆蓋；出爐鐵水溫度為1450-1480℃；經(jīng)球化處理后鐵水中c：3.60-3.70％，si：2.0-2.10％，mn<0.30％，p<0.035％，s：0.008-0.012％，mg:0.035-0.045％；

步驟(7)、澆注：控制澆注溫度為1320℃-1370℃，一邊澆注一邊隨流孕育。

有益效果：本發(fā)明制備方法簡單，操作簡便，效率高，不需要大量冷鐵，冷鐵的激冷作用有限；鐵模膨脹小，充分利用石墨化膨脹，達(dá)到無冒口鑄造；鐵模與空氣直接接觸，散熱快，有利于石墨球細(xì)小，圓整，使得整個鑄件組織比較均衡，差異小，力學(xué)性能優(yōu)異。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中的附注試塊金相組織示意圖；

圖2是本發(fā)明中的鑄件本體金相組織示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

具體實施例一

一種厚大斷面球墨鑄鐵的軸類產(chǎn)品制造方法，包括如下步驟：

步驟(1)、底箱制備：將砂箱平放在模具上，砂箱邊緣與平板直接接觸，確保平板的平面度≤3mm，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(2)、蓋箱制備：將砂箱平放在模具上，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(3)、砂芯制備：放置芯骨，放砂固化≥1h后起模；

步驟(4)、涂料：金屬模先預(yù)熱到50℃，在金屬模的內(nèi)腔上均勻涂刷涂料，涂料厚度﹥0.5mm，并烘干，其余砂型制備并刷好涂料；

步驟(5)、組裝：下箱調(diào)整好水平，先下樹脂砂芯，再放置金屬模，金屬模需和下箱用螺栓相連，最后放置樹脂砂蓋箱，蓋箱與金屬模采用螺栓相連，待澆注；

步驟(6)、球化孕育：球化包中依次加入0.9％的球化劑、0.3％的覆蓋用孕育劑，最后加入30ppm的sb；最后用干凈的鐵屑覆蓋；出爐鐵水溫度為1450℃；經(jīng)球化處理后鐵水中c：3.60％，si：2.0％，mn<0.30％，p<0.035％，s：0.008％，mg：0.035％；

步驟(7)、澆注：控制澆注溫度為1320℃，一邊澆注一邊隨流孕育。

具體實施例二

一種厚大斷面球墨鑄鐵的軸類產(chǎn)品制造方法，包括如下步驟：

步驟(1)、底箱制備：將砂箱平放在模具上，砂箱邊緣與平板直接接觸，確保平板的平面度≤3mm，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(2)、蓋箱制備：將砂箱平放在模具上，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(3)、砂芯制備：放置芯骨，放砂固化≥1h后起模；

步驟(4)、涂料：金屬模先預(yù)熱到100℃，在金屬模的內(nèi)腔上均勻涂刷涂料，涂料厚度﹥0.5mm，并烘干，其余砂型制備并刷好涂料；

步驟(5)、組裝：下箱調(diào)整好水平，先下樹脂砂芯，再放置金屬模，金屬模需和下箱用螺栓相連，最后放置樹脂砂蓋箱，蓋箱與金屬模采用螺栓相連，待澆注；

步驟(6)、球化孕育：球化包中依次加入1.1％的球化劑、0.6％的覆蓋用孕育劑，最后加入80ppm的sb；最后用干凈的鐵屑覆蓋；出爐鐵水溫度為1450-1480℃；經(jīng)球化處理后鐵水中c：3.70％，si：2.10％，mn<0.30％，p<0.035％，s：0.012％，mg：0.045％；

步驟(7)、澆注：控制澆注溫度為1370℃，一邊澆注一邊隨流孕育。

具體實施例三

一種厚大斷面球墨鑄鐵的軸類產(chǎn)品制造方法，包括如下步驟：

步驟(1)、底箱制備：將砂箱平放在模具上，砂箱邊緣與平板直接接觸，確保平板的平面度≤3mm，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(2)、蓋箱制備：將砂箱平放在模具上，然后開始放砂，待樹脂砂固化≥2h后起模；

步驟(3)、砂芯制備：放置芯骨，放砂固化≥1h后起模；

步驟(4)、涂料：金屬模先預(yù)熱到80℃，在金屬模的內(nèi)腔上均勻涂刷涂料，涂料厚度﹥0.5mm，并烘干，其余砂型制備并刷好涂料；

步驟(5)、組裝：下箱調(diào)整好水平，先下樹脂砂芯，再放置金屬模，金屬模需和下箱用螺栓相連，最后放置樹脂砂蓋箱，蓋箱與金屬模采用螺栓相連，待澆注；

步驟(6)、球化孕育：球化包中依次加入1.0％的球化劑、0.5％的覆蓋用孕育劑，最后加入60ppm的sb；最后用干凈的鐵屑覆蓋；出爐鐵水溫度為1470℃；經(jīng)球化處理后鐵水中c：3.64％，si：2.04％，mn<0.30％，p<0.035％，s：0.011％，mg：0.038％；

步驟(7)、澆注：控制澆注溫度為1340℃，一邊澆注一邊隨流孕育。

本發(fā)明中附注試塊金相組織示意圖如圖1所示，圖中組織如下：珠光體＜5％，球化率﹥90％，石墨球數(shù)200-250個/mm²，石墨球大小6-7級，-20℃沖擊17j，-40℃沖擊12j。其中的性能測試為：抗拉強度380mpa，屈服強度260mpa，延伸率26％。

本發(fā)明中的鑄件本體金相組織示意如圖2所示，圖中組織如下：石墨球數(shù)：100-150個/mm²，球化率﹥90％，石墨球大小5-6級，-20℃沖擊16j，-40℃沖擊10j。其中的性能測試如下：抗拉強度380mpa，屈服強度260mpa，延伸率20％。

本發(fā)明制備方法簡單，操作簡便，效率高，不需要大量冷鐵，冷鐵的激冷作用有限；鐵模膨脹小，充分利用石墨化膨脹，達(dá)到無冒口鑄造；鐵模與空氣直接接觸，散熱快，有利于石墨球細(xì)小，圓整，使得整個鑄件組織比較均衡，差異小，力學(xué)性能優(yōu)異。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。