一種灰鑄鐵中頻感應爐熔煉澆注工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及灰鑄鐵的熔煉澆注工藝，具體地說是一種灰鑄鐵中頻感應爐熔煉澆注工藝。
【背景技術】
[0002]為適應環(huán)保和鑄造自動化生產(chǎn)線的要求，中頻感應電爐熔煉是逐步取代沖天爐熔煉的一種熔煉技術。隨著中頻感應電爐在鑄造行業(yè)的普及使用，在感應熔煉過程中如何獲得高質(zhì)量的灰鑄鐵越來越受到各鑄鐵生產(chǎn)廠家的重視。
[0003]灰鑄鐵中的石墨分布形態(tài)及尺寸是決定灰鑄鐵導熱性、抗壁厚敏感性及抗熱疲勞等性能的重要因素。石墨形態(tài)的分布受到材料及鑄型條件、鐵水結晶過冷度、鐵水本身冶金質(zhì)量等各種因素的影響，會呈現(xiàn)出A、B、C、D、E等多種形態(tài)。石墨形態(tài)中的A型石墨由于是均勻分布的無方向性的片狀石墨，這種石墨對金屬基體的割裂作用較小，機械強度較高，鑄造過程中大多數(shù)情況下希望得到A型石墨?，F(xiàn)在很多出口灰鑄鐵件要求A型石墨達到90 %以上。應盡量避免B型石墨，不要出現(xiàn)C型及E型石墨。
[0004]在相同原材料的條件下，感應電爐熔煉的鐵液與沖天爐熔煉的鐵液其鑄件基體組織與石墨形態(tài)有較大的差異，電爐熔煉的鐵液溫度、成分易于控制、相對純凈度較高；但鐵液含硫量比沖天爐熔煉的低，往往造成難于得到理想的組織和性能，尤其是難于得到理想的A型石墨。
[0005]經(jīng)過檢索，發(fā)現(xiàn)公開號104962801A，公開日2015-10-07的中國專利申請，高強度灰鑄鐵件的熔煉方法，以廢鋼、生鐵和回爐料為原料進行灰鑄鐵件的熔煉；熔煉具體步驟為先將錳鐵和生鐵一同加入中頻感應電爐中，然后增碳劑和廢鋼同時加入，熔煉至感應電爐中鐵水體積的3/4時，加入碳化硅同時加入回爐料進行熔煉，將原鐵水升溫至1500?1520°C后，靜置5?10分鐘；將硅鋯孕育劑與原鐵水一同沖入出鐵包中，鐵水表面扒渣干凈后澆入鑄型型腔。本發(fā)明的方法降低了制造成本，且便于回爐料的管理；本方法采用60%的廢鋼來提高鑄件最終的強度；采用碳化硅與爐料同時熔煉的方法對鐵水進行預處理，保證了預處理的效果；采用高效孕育劑硅鋯孕育劑保證了孕育的效果，鑄件本體金相中獲得80%以上的A型石墨。本公開技術采用電爐熔煉方式只能使灰鑄鐵保證到80% A型石墨.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種灰鑄鐵中頻感應爐熔煉澆注工藝，既能普及鑄造自動化生產(chǎn)線，又能保證取得理想的數(shù)量A型石墨灰鑄鐵。
[0007]為了達成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案，一種灰鑄鐵中頻感應爐熔煉澆注工藝，包括以下步驟:
[0008]配料:按照重量份進行稱量生鐵、廢鋼和硅鐵，其中生鐵為60-80份，廢鋼15-40份，硅鐵為0.5-1.5份；
[0009]熔煉:先向中頻感應爐內(nèi)加入生鐵，待生鐵開始熔化后加入廢鋼和硅鐵，待生鐵、廢鋼和硅鐵完全熔化后，進行扒渣，取試樣，分析試樣的成分；根據(jù)分析結果進行成分微調(diào)，使碳當量保持在3.5-4.1，使硫含量保持在整個鐵液的0.06-0.1% (重量)；
[0010]出爐:將鐵液溫度升溫到1510-1540°C，保溫5_10分鐘，準備孕育處理；
[0011]孕育:選用硅鐵孕育劑或者硅鋇孕育劑，當采用硅鐵孕育劑時，按重量份添加
0.5-0.8份，當采用硅鋇孕育劑時，按重量份加入0.3-0.6份；
[0012]澆注:孕育后的鐵液進行扒渣、測溫、取樣澆注。
[0013]所述熔煉步驟中的試樣分析，采用光譜分析儀分析試樣的成分。
[0014]分析過后，碳當量的微調(diào)方式采用添加廢鋼或者增碳劑進行調(diào)控，硫含量的微調(diào)采用加入硫鐵進行調(diào)控。
[0015]所述孕育步驟中無論選用硅鐵孕育劑還是硅鋇孕育劑，均采用包內(nèi)孕育或者包嘴隨流孕育方式進行孕育。
[0016]所述澆注步驟中的澆注溫度控制在1350_1390°C。
[0017]生鐵采用Q10生鐵，廢鋼采用20#鋼，硅鐵采用75#硅鐵。
[0018]相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]本發(fā)明能使灰鑄鐵保證達到90%以上A型石墨灰鑄鐵，本發(fā)明與現(xiàn)有技術兩者采用的熔煉原理和步驟不同，本發(fā)明通過調(diào)控微調(diào)和孕育等步驟很容易得到理想數(shù)的A型石墨灰鑄鐵，成分上主要是通過調(diào)控碳當量和鐵液硫含量來實現(xiàn)。
[0020]灰鑄鐵在采用中頻感應電爐熔煉時，選用合適的生鐵和廢鋼原材料，控制碳當量在3.5-4.1，控制鐵液的含硫量在0.06%至0.10%之間，選用合理的孕育劑和孕育方法，選擇合理的出爐溫度和澆注溫度，采用該熔煉技術澆注的灰鑄鐵，A型石墨得到90%以上。既能普及鑄造自動化生產(chǎn)線，又能保證取得理想的數(shù)量A型石墨灰鑄鐵。
【具體實施方式】
[0021]實施例1:
[0022]—種灰鑄鐵中頻感應爐熔煉澆注工藝，包括以下步驟:
[0023]配料:按照重量份進行稱量生鐵、廢鋼和硅鐵，其中生鐵為60份，廢鋼15份，硅鐵為0.5份；生鐵采用Q10生鐵，廢鋼采用20#鋼，硅鐵采用75#硅鐵。
[0024]熔煉:先向中頻感應爐內(nèi)加入生鐵，待生鐵開始熔化后加入廢鋼和硅鐵，待生鐵、廢鋼和硅鐵完全熔化后，進行扒渣，取試樣，分析試樣的成分；根據(jù)分析結果進行成分微調(diào)，使碳當量保持在3.5，使硫含量保持在整個鐵液的0.06% ;所述熔煉步驟中的試樣分析，采用光譜分析儀分析試樣的成分。分析過后，碳當量的微調(diào)方式采用添加廢鋼或者增碳劑進行調(diào)控，硫含量的微調(diào)采用加入硫鐵進行調(diào)控。采用光譜分析儀分析試樣的成分，是屬于現(xiàn)有技術，具體分析方法不再贅述。
[0025]出爐:將鐵液溫度升溫到1510°C，保溫5分鐘，準備孕育處理；
[0026]孕育:選用硅鐵孕育劑或者硅鋇孕育劑，當采用硅鐵孕育劑時，按重量份添加0.5份，當采用硅鋇孕育劑時，按重量份加入0.3份；所述孕育步驟中無論選用硅鐵孕育劑還是硅鋇孕育劑，均采用包內(nèi)孕育或者包嘴隨流孕育方式進行孕育。包內(nèi)孕育或者包嘴隨流孕育方式，均屬于現(xiàn)有技術方法，具體孕育步驟不再贅述。
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