專利名稱：薄壁高強度合成鑄鐵熔煉工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種薄壁高強度合成鑄鐵的制造工藝，涉及薄壁高強度鑄鐵熔煉及廢鋼利用領(lǐng)域。
薄壁高強度合成鑄鐵及熔煉技術(shù)，是適應(yīng)當(dāng)今世界高度發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，要求鑄鐵件向薄壁化輕型化發(fā)展的需要而研究成功的鑄鐵熔煉新產(chǎn)品及新技術(shù)。申請人曾于1982年研究成功感應(yīng)電爐合成鑄鐵，所采用的原材料是重廢鋼，并加入少量Gr，Mo，Cu合金元素。以230～290MPa的鐵水能澆注最小加工面為6mm的鑄件;而加工最小厚度為3mm的鑄件只能用抗拉強度＜200MPa的鐵水澆注;至于一般沖天爐鐵水則只能用抗拉強度＜150MPa的鐵水澆注，否則無法鑄態(tài)切削加工。合金合成鑄鐵不僅消耗合金元素，價格較高，與一般鑄鐵相比，成本下降的幅度不大，而且更重要的是，不能適應(yīng)薄壁高強度的要求。
本發(fā)明的目的在于提出一種克服上述缺點，能以抗拉強度達230MPa～270MPa的鐵水澆注加工面最小壁厚為3mm的薄壁高強度鑄件，并不使用Mo，Cu等貴重金屬，成本較低的薄壁高強度合成鑄鐵的熔煉工藝。
本發(fā)明的目的是通過下列步驟來實現(xiàn)的首先，采用下述配料比配料澆冒口15%～20%鋼屑55%～85%鐵屑0%～25%重廢鋼0%～10%合計100%
及增碳劑(石墨)1.5%～4.5%增硅劑(75%硅鐵)1.5%～3.5%孕育劑0.6%～1%助孕劑(Mn+S)0.2%～0.7%(增碳劑，增硅劑，孕育劑，助孕劑，均以金屬料百分比計算，但不計入金屬料內(nèi))。
熔煉工藝1.加入部分金屬料及增碳劑使之快速形成熔池，或留存鐵水作熔池。
2.分批加料，爐內(nèi)多次孕育。
3熔煉速度應(yīng)控制在每分鐘熔化量為總量的1%～0.8%。
4.熔池形成之前的功率為額定功率的40%～60%，形成熔池后功率增至65%～80%，使鐵水溫度保持在1200～1380℃，待全部爐料熔清，功率提高到85%～90%迅速升溫至1450～1500℃。
5.孕育劑的30%～50%在出鐵前，加入爐內(nèi)。
本發(fā)明的原理是基于，以廢鋼使鑄鐵顯微組織中增加大量的先共晶奧氏體，同時以助孕劑強化孕育效果，不加入Cr、Mo，Cu等合金元素，達到以抗拉強度達230MPa～270MPa的鐵水澆注最小加工面為3mm的鑄件，并可鑄態(tài)切削加工。
本發(fā)明具有下列特點1.所得產(chǎn)品的理化性能穩(wěn)定機械性能其抗拉強度可達230MPa～270MPa，硬度HB190～230，鑄件最小加工面厚度3mm，可鑄態(tài)切削加工;
化學(xué)成份CE4.1%～4.25%C3.3%～3.5%Si2.4%～2.55%Mn0.6%～0.8%P0.07%～0.15%S0.07%～0.15%2.本發(fā)明適用范圍廣，可用于空調(diào)壓縮機，一般壓縮機，水泵葉輪，汽車、拖拉機的內(nèi)燃機缸體缸蓋等另件，柴油機鑄鐵件、鑄鐵閥門等要求薄壁高強度鑄鐵件。
3成本低，經(jīng)濟效益好。
4.可解決廢鋼鐵切屑的利用。
下面通過實例，對本發(fā)明作進一步的描述實例1.以舊料9.92%鋼屑64.9%鐵屑15.23%重廢鋼9.92%及金屬料重量2.2%的石墨增碳劑，1.85%的75硅鐵增硅劑，0.89%的孕育劑，0.55%的助孕劑(Mn+S)進行配料。
先加入部分金屬料及增碳劑使之形成熔池，再分批加料，爐內(nèi)多次孕育，并以每分鐘熔化總量的1%的速度進行熔煉，當(dāng)熔池形成之前的功率為額定功率的50%，形成熔池后功率增至70%使鐵水溫度保持在1200～1380℃，待全部爐料熔清，功率提高到90%，升溫至1450～1500℃在出鐵前將孕育劑的30%加入爐內(nèi)。
所得薄壁高強度合成鑄鐵之樣棒化學(xué)成份C3.30%Mn0.64%Si2.58%P0.048%S0.073%CE4.16%樣棒機械性能撓度4.3～4.8%抗彎強度487MPa～490MPa抗拉強度276MPa～279MPa硬度HB204～217實例2.以舊料9.92%鋼屑64.90%鐵屑15.23%重廢鋼9.92%及金屬料重量2.7%的石墨增碳劑。2.3%的75%硅鐵增硅劑，0.89%孕育劑，0.6%助孕劑(Mn+S)進行配料。
按實例1的操作工藝進行操作，所得薄壁高強度合成鑄鐵的化學(xué)成份為C3.35%Mn0.75%Si2.72%P0.114%S0.128%CE4.25%
樣棒機械性能為撓度5.04%抗彎強度467MPa～471MPa抗拉強度250MPa～269MPa硬度HB187～189
權(quán)利要求
1.一種薄壁高強度合成鑄鐵熔煉工藝，其特征在于按下述配料比配料鋼屑55%～85%鐵屑0%～25%重廢鋼0%～10%澆冒口15%～20%合計100%以及石墨增碳劑1.5%～4.5%75%硅鐵增硅劑1.5%～3.5%孕育劑0.6%～1%助孕劑(Mn+S)0.2%～0.7%(增碳劑，增硅劑，孕育劑、助孕劑，均以金屬料百分比計算，但不計入金屬料內(nèi))。
2.按權(quán)利要求1所述的薄壁高強度合成鑄鐵熔煉工藝，其特征還在于a.加入部分金屬料及增碳劑使之快速形成熔池或留存鐵水作熔池。b.分批加料，爐內(nèi)多次孕育。c.以每分鐘熔化總量1%～0.8%的速度進行熔煉。d.熔池形成之前的功率為額定功率的40%～60%，形成熔池后功率增至65%～80%，使鐵水溫度保持在1200～1380℃待全部爐料熔清，功率提高到85%～90%，迅速升溫至1450～1500℃。e.30%～50%的孕育劑，出鐵前在爐內(nèi)加入。
全文摘要
本發(fā)明是一種薄壁高強度合成鑄鐵熔煉技術(shù)。它以廢鋼，鋼屑為原料，不用或少用鑄造生鐵，直接熔煉薄壁高強度鑄鐵，并能以抗拉強度達230MPa～270MPa的鐵水澆注加工面最小壁厚為3mm的薄壁高強度鑄件，并不使用Mo，Cu等貴重金屬，成本低，應(yīng)用范圍廣，而且還可充分利用廢鋼鐵切屑。
文檔編號C21C1/08GK1040392SQ8910560
公開日1990年3月14日 申請日期1989年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月8日
發(fā)明者柯綠, 吳家立 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)