一種高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鑄造合金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)鑄鐵的要求已越來越高，對(duì)鑄件的性能 和品質(zhì)不斷提出新的要求，高強(qiáng)度、高品位的鑄件需求量越來越大。當(dāng)今鑄造業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展 動(dòng)向是：多功能、高效和節(jié)能；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的動(dòng)向是：輕型化、薄壁化、小型化及藝術(shù)化。由此， 對(duì)鑄件提出了新的要求：輕量化、高強(qiáng)化，精密化(近凈形化)、一致化和易切削。為了提高鐵 水的質(zhì)量，滿足生產(chǎn)高強(qiáng)度薄壁鑄件的生產(chǎn)，使用感應(yīng)電爐熔化鐵水和電爐一沖天爐雙聯(lián) 熔煉越來越普遍，這為制作"合成鑄鐵"創(chuàng)造了條件。一方面，廢鋼價(jià)格低廉，使用大量廢鋼， 配料中廢鋼比例可達(dá)到30%_80%，可以提高經(jīng)濟(jì)效益；另一方面，廢鋼加入量可在任意范圍 內(nèi)變化，且能不同程度地提高機(jī)械性能，改善綜合性能，抵消生鐵的遺傳性，從而保證性能 的穩(wěn)定。
[0003] 對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和缸蓋的最有效的方法之一，是采用孕育處理的方法。目前 孕育劑已成各種系列化、商品化，主要包括石墨化和穩(wěn)定化兩大類及其機(jī)械混合物，在以石 墨為主體的基礎(chǔ)添加如Ca、Al、Sr、Mn、Ba、Zr、Re等其它元素。各類孕育劑有不同的孕育 特征，分別在提高強(qiáng)度和抑制白口能力，改善石墨形態(tài)、硬度、組織均勻性以及減小敏感性 等方面發(fā)揮各自的特征。根據(jù)各自企業(yè)的實(shí)際情況，選擇合適的孕育劑，通過合理的孕育方 式，孕育時(shí)間及孕育量，特別是控制孕育衰退，解決材質(zhì)方面的各項(xiàng)性能是鑄造工作者行之 有效的重要途徑之一。
[0004] 本發(fā)明開發(fā)出一種高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -種高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)工藝方法，其特征為，采用10噸沖天爐和40噸感應(yīng)電爐 雙聯(lián)熔煉的方式進(jìn)行熔煉，化學(xué)成份控制范圍為：C:3. 2-3. 4wt%，Si:1. 8-2. 2wt%，Mn: 0? 6-1. 0wt%，Cr:0? 15-0. 25wt%，Cu:0? 3-0. 5wt%，P:彡 0? 06wt%，S:彡 0? 05wt%。按上 述成分進(jìn)行配比后，將普通低碳廢鋼（30wt%-50wt%)、新生鐵（70wt%-30wt%)加入10噸沖天 爐內(nèi)，進(jìn)行熔化，當(dāng)溫度達(dá)到1200°C左右時(shí)，將鐵水引入到40噸感應(yīng)電爐中進(jìn)行升溫，并 加入石墨增碳劑(吸收率按85%計(jì)算)，鐵水溫度達(dá)到1400°C時(shí)，加入硅鐵、錳鐵、鉻鐵，并進(jìn) 行調(diào)整成分，用光譜對(duì)鐵水進(jìn)行成分分析，符合要求后進(jìn)行升溫，鐵水溫度大于1480°C時(shí)出 爐。澆包內(nèi)先加入電解銅和復(fù)合稀土孕育劑(其中，Si35~45wt%、RE20~30wt% (其中 Ce63wt%、La32wt%，余量為其它稀土元素）、CalO~14wt%、Ba8 ~12wt%、Sr8 ~12wt%， 余為鐵)，復(fù)合稀土孕育劑加入量為〇. 4 -0. 7wt%，當(dāng)溫度在1390°C-1420°C時(shí)，澆注階梯試 塊及鑄件。性能數(shù)據(jù)見表1。
【具體實(shí)施方式】
[0006] 實(shí)施例I 采用10噸沖天爐和40噸感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉的方式進(jìn)行熔煉，化學(xué)成份控制范圍為：C: 3. 2-3. 4wt%，Si:1. 8-2. 2wt%，Mn:0. 6-1. 0wt%，Cr:0. 15-0. 25wt%，Cu:0. 3-0. 5wt%，P: 彡0. 06wt%，S:彡0. 05wt%。按上述成分進(jìn)行配比后，將30wt%普通低碳廢鋼、70wt%新生 鐵加入10噸沖天爐內(nèi)，進(jìn)行熔化，當(dāng)溫度達(dá)到1200°C左右時(shí)，將鐵水引入到40噸感應(yīng)電爐 中進(jìn)行升溫，并加入石墨增碳劑(吸收率按85%計(jì)算)，鐵水溫度達(dá)到1400°C時(shí)，加入硅鐵、 錳鐵、鉻鐵，并進(jìn)行調(diào)整成分，用光譜對(duì)鐵水進(jìn)行成分分析，符合要求后進(jìn)行升溫，鐵水溫度 大于1480°C時(shí)出爐。澆包內(nèi)先加入電解銅和復(fù)合稀土孕育劑，復(fù)合稀土孕育劑加入量為 0. 4wt%，當(dāng)溫度在1390°C-1420°C時(shí)，澆注階梯試塊及鑄件。性能數(shù)據(jù)見表1。
[0007] 實(shí)施例2 采用10噸沖天爐和40噸感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉的方式進(jìn)行熔煉，化學(xué)成份控制范圍為：C: 3. 2-3. 4wt%,Si：1. 8-2. 2wt%,Mn：0. 6-1. 0wt%,Cr：0. 15-0. 25wt%,Cu：0. 3-0. 5wt%,P： < 0. 06wt%，S0. 05wt%。按上述成分進(jìn)行配比后，將40wt%普通低碳廢鋼、60wt%新生 鐵加入10噸沖天爐內(nèi)，進(jìn)行熔化，當(dāng)溫度達(dá)到1200°C左右時(shí)，將鐵水引入到40噸感應(yīng)電爐 中進(jìn)行升溫，并加入石墨增碳劑(吸收率按85%計(jì)算)，鐵水溫度達(dá)到1400°C時(shí)，加入硅鐵、 錳鐵、鉻鐵，并進(jìn)行調(diào)整成分，用光譜對(duì)鐵水進(jìn)行成分分析，符合要求后進(jìn)行升溫，鐵水溫度 大于1480°C時(shí)出爐。澆包內(nèi)先加入電解銅和復(fù)合稀土孕育劑，復(fù)合稀土孕育劑加入量為 0. 5wt%，當(dāng)溫度在1390°C-1420°C時(shí)，澆注階梯試塊及鑄件。性能數(shù)據(jù)見表1。
[0008] 實(shí)施例3 采用10噸沖天爐和40噸感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉的方式進(jìn)行熔煉，化學(xué)成份控制范圍為：C: 3. 2-3. 4wt%,Si：1. 8-2. 2wt%,Mn：0. 6-1. 0wt%,Cr：0. 15-0. 25wt%,Cu：0. 3-0. 5wt%,P： 彡0. 06wt%，S:彡0. 05wt%。按上述成分進(jìn)行配比后，將50wt%普通低碳廢鋼、50wt%新生 鐵加入10噸沖天爐內(nèi)，進(jìn)行熔化，當(dāng)溫度達(dá)到1200°C左右時(shí)，將鐵水引入到40噸感應(yīng)電爐 中進(jìn)行升溫，并加入石墨增碳劑(吸收率按85%計(jì)算)，鐵水溫度達(dá)到1400°C時(shí)，加入硅鐵、 錳鐵、鉻鐵，并進(jìn)行調(diào)整成分，用光譜對(duì)鐵水進(jìn)行成分分析，符合要求后進(jìn)行升溫，鐵水溫度 大于1480°C時(shí)出爐。澆包內(nèi)先加入電解銅和復(fù)合稀土孕育劑，復(fù)合稀土孕育劑加入量為 0. 7wt%，當(dāng)溫度在1390°C-1420°C時(shí)，澆注階梯試塊及鑄件。性能數(shù)據(jù)見表1。
[0009] 對(duì)比例 采用10噸沖天爐和40噸感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉的方式進(jìn)行熔煉，化學(xué)成份控制范圍為：C: 3. 2-3. 4wt%,Si：1. 8-2. 2wt%,Mn：0. 6-1. 0wt%,Cr：0. 15-0. 25wt%,Cu：0. 3-0. 5wt%,P： 彡0. 06wt%，S:彡0. 05wt%。按上述成分進(jìn)行配比后，將15wt%普通低碳廢鋼、50wt%新生 鐵以及35wt%回爐料加入10噸沖天爐內(nèi)，進(jìn)行熔化，當(dāng)溫度達(dá)到1200°C左右時(shí)，將鐵水引 入到40噸感應(yīng)電爐中進(jìn)行升溫，鐵水溫度達(dá)到1400°C時(shí)，加入硅鐵、錳鐵、鉻鐵，并進(jìn)行調(diào) 整成分，用光譜對(duì)鐵水進(jìn)行成分分析，符合要求后進(jìn)行升溫，鐵水溫度大于1480°C時(shí)出爐。 澆包內(nèi)先加入電解銅和復(fù)合稀土孕育劑，75SiFe普通孕育劑加入量為0. 4wt%，當(dāng)溫度在 1390°C-1420°C時(shí)，澆注階梯試塊及鑄件。性能數(shù)據(jù)見表1。
[0010] 表1不同廢鋼、不同孕育劑對(duì)高強(qiáng)度灰鑄鐵性能的影響
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)工藝方法，其特征為，采用10噸沖天爐和40噸感應(yīng)電爐 雙聯(lián)熔煉的方式進(jìn)行熔煉，化學(xué)成份控制范圍為：C :3. 2-3. 4 wt%，Si :1. 8-2. 2 wt%，Mn : 0? 6-1. 0 wt%，Cr :0? 15-0. 25 wt%，Cu :0? 3-0. 5 wt%，P :彡 0? 06 wt%，S :彡 0? 05 wt% ;按上述 成分進(jìn)行配比后，將普通低碳廢鋼30wt%-50wt%、70wt%-30wt%新生鐵加入10噸沖天爐內(nèi)， 進(jìn)行熔化，當(dāng)溫度達(dá)到1200°C左右時(shí)，將鐵水引入到40噸感應(yīng)電爐中進(jìn)行升溫，并加入石 墨增碳劑，吸收率按85%計(jì)算，鐵水溫度達(dá)到1400°C時(shí)，加入硅鐵、錳鐵、鉻鐵，并進(jìn)行調(diào)整 成分，用光譜對(duì)鐵水進(jìn)行成分分析，符合要求后進(jìn)行升溫，鐵水溫度大于1480°C時(shí)出爐；澆 包內(nèi)先加入電解銅和復(fù)合稀土孕育劑，復(fù)合稀土孕育劑加入量為〇. 4 -0. 7wt%，當(dāng)溫度在 1390°C -1420°C時(shí)，澆注階梯試塊及鑄件，性能數(shù)據(jù)見表1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)工藝方法，加入40wt%普通低碳廢鋼， 60wt%新生鐵，并加入0. 5wt%復(fù)合稀土孕育劑時(shí)，獲得的高強(qiáng)度灰鑄鐵綜合性能最好。
【專利摘要】一種高強(qiáng)度灰鑄鐵生產(chǎn)工藝方法，屬于鑄造合金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，其特征為，采用10噸沖天爐和40噸感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉的方式進(jìn)行熔煉，化學(xué)成分控制范圍為：C：3.2-3.4wt%，Si：1.8-2.2wt%，Mn：0.6-1.0wt%，Cr：0.15-0.25wt%，Cu：0.3-0.5wt%，P：≤0.06wt%，S：≤0.05wt%。按上述成分進(jìn)行配比后，將普通低碳廢鋼（30wt%-50wt%）、新生鐵加入10噸沖天爐內(nèi)，進(jìn)行熔化，當(dāng)溫度達(dá)到1200℃左右時(shí)，將鐵水引入到40噸感應(yīng)電爐中進(jìn)行升溫并進(jìn)行調(diào)整成分，當(dāng)溫度在1390℃-1420℃時(shí)，加入孕育劑澆注階梯試塊及鑄件。
【IPC分類】C22C33/08, C22C37/10
【公開號(hào)】CN105088054
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410190139
【發(fā)明人】齊克堯, 姜金文, 楊嵩, 張志敏
【申請(qǐng)人】鎮(zhèn)江憶諾唯記憶合金有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月7日