CN101643814A

CN101643814A - 利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法

Info

Publication number: CN101643814A
Application number: CN200810068855A
Authority: CN
Inventors: 苏黎; 杨方福; 吴春渝
Original assignee: Zunyi Jinye Machinery Casting Co Ltd
Current assignee: Zunyi Jinye Machinery Casting Co Ltd
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2010-02-10

Abstract

一种利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，包括以下步骤，炉料熔炼、球化孕育处理、铁水浇注，熔炼时按重量比废钢40％、回炉料60％为炉料，熔炼后的铁水同时进行球化和孕育处理，球化、孕育时间3－8分钟，并在此后30分钟内将铁水浇注完毕。所述球化剂选用稀土镁合金，其加入量为铁水总重量的1.5％。孕育剂为锡锑+硅铁复合孕育剂。本发明生产方法工艺性好，生产的球墨铸铁成本低、产品性能及质量高。

Description

利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法

技术领域

本发明涉及一种球墨铸铁的生产方法，尤其是一种利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法。

背景技术

球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐墨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。根据基体组织的不同，常用的球墨铸铁分为三种类型：铁素体球铁、铁素体-珠光体球铁及珠光体球铁，球墨铸铁良好的机械性能是与其组织特点分不开的，在球铁中，石墨结晶成球状，对基体的割裂作用大为减小，基体强度的利用率达(70～90)％，抗拉强度不仅高于铸铁，甚至还高于碳钢，σ_b＝(400～600)MPa，σ_s＝(300～400)MPa。屈强比σ_s/σ_b为0.7～0.8，比钢约高40％左右。塑性、韧性比灰口铸铁大大提高，δ＝(1.5～10)％，经热处理最高可达δ＝(20～25)％。

球墨铸铁不仅具有远远超过灰铁的机械性能，而且同样也具有灰铁的一系列优点。如良好的铸造性能、减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性等。甚至在某些性能方面可与锻钢相媲美，如疲劳强度大致与中碳钢相似，耐墨性优于表面淬火钢等。

此外，球铁还可适应各种热处理，使其机械性能提高到更高的水平。因此。球铁一出现就得到迅速的发展。它可代替部分钢作较重要的零件，对实现以铁代钢、以铸代锻起重要的作用，具有较大的经济效益。例如，珠光体球铁常用于制造柴油机的曲轴、连杆、齿轮；机床主轴、蜗轮、蜗杆；轧钢机的轧辊；水压机的工作缸、缸套、活塞等。铁素体球铁用于制造压阀、机座、汽车后桥壳等。

国内目前常规球铁——即以铁素体和珠光体为基体的球铁仍占球铁产量中的绝大部分比例，注意提高常规球铁的性能和质量，在保持球铁的竞争地位中起了重要的作用。而球化剂和孕育剂的选择是决定球铁基体组织形成、直接影响球铁性能的关键因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、质量好的球墨铸铁生产方法，即一种利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，本发明所述生产球墨铸铁的方法包括以下步骤：炉料熔炼、球化孕育处理、铁水浇注，按废钢40％、回炉料60％为炉料加入冲天炉熔炼，熔炼的铁水同时进行球化、孕育处理，球化剂和孕育剂事先放置在冲天炉前炉(即铁水包)底部，铁水冲入后搅拌，扒渣，球化孕育处理时间3至8分钟，球化孕育后30分钟内铁水浇注完毕。

溶炼用的冲天炉熔化带为1130-1160mm。

上述球化剂选用稀土镁合金，其加入量为铁水重量的1.5％。

孕育剂为锡锑+硅铁复合孕育剂。

锡锑复合孕育剂组份及各组份相对于铁水总重量的加入量如下：

锡(Sn)0.6～0.9％；

锑(Sb)＜0.05％；

烧碱(Na₂CO₃)2％；

硅铁孕育剂的加入量为铁水重量的0.4～0.6％。

硅铁孕育剂组份及各组份重量百分比为：

硅(Si)：50～55％；

钡(Ba)：3～4％；

钙(Ca)：3.6～3.9％；

铝(Al)：＜2.0％；

铼(Re)：1.6～1.9％，其余为铁。

采用上述技术方法工艺性好，因其所用炉料全部为废旧金属，所以生产的球墨铸铁成本低，且产品性能及质量高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：

本发明所述生产球墨铸铁的方法包括以下步骤：炉料熔炼、球化孕育处理、铁水浇注，首先配备炉料，按废钢40％、回炉料60％(重量比)为炉料加入冲天炉，将冲天炉熔化带为加长至1130-1160mm，并在炉中加入适量熔化金属炉料的焦炭，按常规工艺要求进行熔炼，熔炼后的铁水同时进行球化和孕育处理，球化剂和孕育剂事先放置在冲天炉前炉底部，铁水冲入冲天炉前炉底部后搅拌、扒渣，球化、孕育时间6分钟，并在此后30分钟内将铁水浇注完毕。

其中球化剂选用稀土镁合金，其加入量为铁水总重量的1.5％，孕育剂为锡锑+硅铁复合孕育剂，复合孕育剂组份及各组份相对于铁水总重量的加入量为：

锡(Sn)：0.7％；

锑(Sb)0.043％；

烧碱(Na₂CO₃)2％；

硅铁孕育剂0.4～0.6％。

硅铁孕育剂组份及各组份重量百分比为：

硅(Si)53％；

钡(Ba)3.4％；

钙(Ca)3.7％；

铝(Al)1.85％；

铼(Re)1.8％，其余为铁。

经检测，按上述方法生产的QT450-10球墨铸铁的性能如下：

化学成份：C：3.5～3.8，Si：2.2～2.6，Mn：0.4～0.6，P＜0.1，S＜0.0 3，Re：0.03～0.05，Mg：0.04～0.06

抗拉强度≥450Mpa/mm²，

延伸率＞12％

金相组织：珠光体+铁素体+石墨，珠光体占50％，渗碳体+磷共晶小于2％，

球化类型为：三级石墨呈团状+球状+团片状分布，石墨大小为二级。

Claims

1、一种利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，该方法包括以下步骤，炉料熔炼、球化孕育处理、铁水浇注，其特征在于：熔炼时按重量比废钢40％、回炉料60％为炉料，熔炼后的铁水同时进行球化和孕育处理，球化剂和复合孕育剂事先放置在冲天炉前炉底部，铁水冲入冲天炉前炉底部后搅拌、扒渣，球化、孕育时间3-8分钟，并在此后30分钟内将铁水浇注完毕。

2、如权利要求1所述的利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，其特征在于：所述球化剂选用稀土镁合金，其加入量为铁水总重量的1.5％。

3、如权利要求1所述的利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，其特征在于：所述复合孕育剂为锡锑+硅铁孕育剂，复合孕育剂组份及各组份相对于铁水总重量的加入量为：

锡(Sn)0.6～0.9％；

锑(Sb)＜0.05％；

烧碱(Na₂CO₃)2％；

硅铁孕育剂0.4～0.6％。

4、如权利要求3所述的利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，其特征在于：所述硅铁孕育剂的组份及各组份重量百分比为：

硅(Si)：50～55％

钡(Ba)：3～4％

钙(Ca)：3.6～3.9％

铝(Al)：＜2.0％

铼(Re)：1.6～1.9％，其余为铁。

5、如权利要求1所述的利用废旧金属经特种球化处理生产球墨铸铁的方法，其特征在于：所述冲天炉熔化带为1130-1160mm。