CN101775532A - 一种无稀土铁素体球铁及其制备方法 - Google Patents
一种无稀土铁素体球铁及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101775532A CN101775532A CN200910264079A CN200910264079A CN101775532A CN 101775532 A CN101775532 A CN 101775532A CN 200910264079 A CN200910264079 A CN 200910264079A CN 200910264079 A CN200910264079 A CN 200910264079A CN 101775532 A CN101775532 A CN 101775532A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- content
- iron
- molten iron
- percent
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铁素体球铁,本发明还公开了一种采用冲入法制备铁素体球铁的工艺。按照本发明提供的技术方案,所述铁素体球铁包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.6%~3.9%,Si含量为1.7%~3.0%,Mn含量为0.1%~0.4%,Mg含量为0.035%~0.045%,稀土<0.001%,杂质元素为P和S,控制杂质中P含量≤0.040%,控制杂质中S含量≤0.012%,其余为铁。本发明的铁素体球铁延伸率和低温冲击值达到并超过了标准要求值,而且保证抗拉强度和屈服强度也达到了要求,制备方法简单易行。
Description
技术领域
本发明公开了一种应用无稀土球化剂制备铁素体球铁的工艺。
背景技术
高效、环保、安全、可再生的风能事业是我国未来能源发展的重要方向之一。大型风电用轮毂、底座等均为铁素体球铁铸件,由于这些铸件冷却速度非常缓慢,凝固时间长,石墨球容易发生畸变,使球铁件的韧性、塑性大大降低。作为判断材质合格的依据,现在不仅性能要达到要求,对石墨形态和基体组织也有了更高的要求。这就促使我们通过熔炼工艺研究来在改善石墨形态的同时,达到性能。
(1)球化剂的选用应根据熔炼设备的不同,即出铁温度及铁液的纯净度(如含硫量、氧化程度等)而定。我国最常用的是稀土镁硅铁球化剂(稀土:0.5-20%,Mg:5-12%,Si:35-45%,其余为铁),采用这种球化剂处理时,由于合金中含硅量较高,可显著降低球化处理时反应的剧烈程度。当炉料中干扰元素含量较高时,选用稀土含量较高的稀土硅铁镁合金。如炉料的纯净度高,则可用不含稀土的纯镁或稀土<0.05%的硅铁镁合金做球化剂。稀土有抵消中和反球化干扰元素的作用,并间接地起球化作用,但在厚大铸件中,稀土残余量高时,容易造成碎块状石墨增多,心部石墨发生变异,这就使得铸件的韧性、塑性大大降低。对于韧性(延伸率≥12%、平均低温冲击功≥10J)要求高的风电类铸件是不适用的。风电铸件采用铁素体基体的球铁材质,球墨铸铁的基体一般以铁素体为主,允许少量珠光体,铁素体基体的球铁一般要求基体中珠光体的含量小于10%,大型风力发电采用铁素体球铁要求珠光体含量不超过7%。
(2)结合国情,由于我国铁质差、含硫量高(冲天炉熔炼)和出铁温度低,所以加入稀土。我国对稀土的球化作用进行了大量研制工作,发现稀土元素对常用的球墨铸铁成分(C3.6~3.8wt%,Si2.0~2.5wt%)来说,很难获得同镁球墨铸铁那样完整均匀的球状石墨;而且,当稀土量过高时,还会出现各种变态形的石墨,白口倾向也增大。
(3)以前制作无稀土球铁的主要方法为压力加镁球化处理法,对解决芯部碎块状石墨问题比较有效,延伸率提高较多。但由于残余镁量较高,夹杂物较多,也影响了部分性能的提高。另一方面,因对压力加镁包的安全可靠性要求高,球化以后的孕育处理比较困难等因素而难以推广应用。
公司采用冲天炉和电炉双联熔炼,利用冲天炉的正常烧损,原铁水中杂质元素含量下降,经脱硫处理后,S含量比较低(S<0.012%),因而我们采用稀土<0.05%的无稀土球化剂进行冲入法处理。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足,提供一种延伸率和冲击值达到并超过了标准要求值、而且保证抗拉强度和屈服强度也达到了要求的铁素体球铁。
本发明的另一目的是提供一种上述铁素体球铁的球化处理工艺。
按照本发明提供的技术方案,所述铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.6%~3.9%,Si含量为1.7%~3.0%,Mn含量为0.1%~0.4%,Mg含量为0.035%~0.045%,稀土<0.001%;控制P含量≤0.040%,S含量≤0.012%,其余为铁。
制备权利要求1所述铁素体球铁的工艺包含如下步骤:
将已经在冲天炉中熔化并经炉外脱硫处理后的铁水,再经过转包加入电炉升温增碳处理,使铁水温度升至1450~1480℃出炉进入浇包,在浇包内采用稀土<0.05%的无稀土球化剂冲入法进行球化、孕育处理;
在球化、孕育处理时:先将无稀土球化剂放入浇包内,球化剂的加入量为铁水重量的1.1%~1.3%;再加入占铁水重量0.2~0.3%的75硅铁作为覆盖剂;将铁水冲入浇包内,球化反应温度为1400~1430℃,球化时间为60~100秒;在球化结束时,再将孕育剂加入浇包内,孕育剂的加入量为铁水重量的0.4%~0.6%;所述孕育剂中Si的重量百分含量为73.0%~78.0%,其余为铁;
在所述球化剂中:Mg的重量百分含量为6.0%~9.0%,稀土<0.05%,Si的重量百分含量为40.0%~46.0%,其余为铁;
最终使大断面铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.6%~3.9%,Si含量为1.7%~3.0%,Mn含量为0.1%~0.4%,Mg含量为0.035%~0.045%,稀土<0.001%,P含量≤0.040%,S含量≤0.012%,其余为铁。
本发明的铁素体球铁延伸率和低温冲击值达到并超过了标准要求值,而且保证抗拉强度和屈服强度也达到了要求,制备方法简单易行。
附图说明
图1是实施例1的大断面铁素体球铁的金相照片。
图2是实施例2的大断面铁素体球铁的金相照片。
图3是实施例3的大断面铁素体球铁的金相照片。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
10吨熔融的铁水在冲天炉外经脱硫处理后经中转包加入电炉升温,将铁水温度升至1450℃出电炉,在浇包内进行球化、孕育处理;
球化、孕育处理:将升温后的铁水共计5吨倒入浇包内进行球化、孕育处理,球化反应温度为1400℃,根据倒入的铁水重量确定球化剂的加入量,球化剂的重量为铁水的重量的1.1%,球化剂的加入量合55kg,采用球化剂中Mg的重量百分含量为6.0%,计3.3kg,Si的重量百分含量为40.0%,计22kg,其余为铁。并根据倒入的铁水重量称取铁水重量0.3%的75SiFe作为覆盖,计15kg,将球化剂以冲入法加入到铁水中,球化时间为60秒;根据倒入的铁水重量称取孕育剂的重量,孕育剂的加入量为铁水重量的0.4%,合20kg,控制孕育剂中Si的重量百分含量为73.0%,合14.6kg,其余为铁,孕育剂在球铁反应后期分散加入铁水包中。
经检测,该铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.61%,Si含量为1.73%,Mn含量为0.19%,Mg含量为0.035%,稀土<0.001%,P含量0.037%,S含量0.010%,其余为铁。
由图1金相照片可以看出:无稀土球化剂加入量为1.1%,基本不存在变异石墨,石墨球也比较圆整。
其性能见表1。
表1
实施例2
10吨熔融的铁水在冲天炉外经脱硫处理后经中转包加入电炉升温,将铁水温度升至1470℃出电炉,在浇包内进行球化、孕育处理;
球化、孕育处理:将升温后的铁水共计5吨倒入浇包内进行球化、孕育处理,球化反应温度为1420℃,根据倒入的铁水重量确定球化剂的加入量,球化剂的重量为铁水的重量的1.2%,球化剂的加入量合60kg,采用球化剂中Mg的重量百分含量为6.0%,计3.6kg,Si的重量百分含量为40.0%,计24kg,其余为铁。并根据倒入的铁水重量称取铁水重量0.3%的75SiFe作为覆盖,计15kg,将球化剂以冲入法加入到铁水中,球化时间为80秒;根据倒入的铁水重量称取孕育剂的重量,孕育剂的加入量为铁水重量的0.5%,合25kg,控制孕育剂中Si的重量百分含量为75.0%,合18.75kg,其余为铁,孕育剂在球铁反应后期分散加入铁水包中。
经检测,该铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.72%,Si含量为2.44%,Mn含量为0.31%,Mg含量为0.045%,稀土<0.001%,P含量0.037%,S含量0.010%,其余为铁。
由图1金相照片可以看出:无稀土球化剂加入量为1.2%,基本不存在变异石墨,石墨球也比较圆整。
其性能见表1。
表2
实施例3
10吨熔融的铁水在冲天炉外经脱硫处理后经中转包加入电炉升温,将铁水温度升至1480℃出炉,在浇包内进行球化、孕育处理;
球化、孕育处理:将升温增碳处理后的铁水5吨倒入浇包内进行球化、孕育处理,球化反应温度为1430℃,根据倒入的铁水重量确定球化剂的加入量,球化剂的重量为铁水的重量的1.3%,计65kg,控制Mg的重量百分含量为9.0%,计5.85kg,Si的重量百分含量为46.0%,计29.9kg,其余为铁。并根据倒入的铁水重量称取铁水重量0.2%的75SiFe作为覆盖,计10kg,将球化剂以冲入法加入到铁水中,球化时间为100秒;根据倒入的铁水重量称取孕育剂的重量,孕育剂的加入量为铁水重量的0.6%,共计30kg,控制孕育剂中Si的重量百分含量为78.0%,计23.4kg,其余为铁,孕育剂在球铁反应后期分散加入铁水包中。
经检测,该大断面铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.89%,Si含量为2.95%,Mn含量为0.37%,Mg含量为0.045%,稀土<0.001%,P含量0.036%,S含量≤0.009%,其余为铁。
由图2金相照片可以看出:无稀土球化剂加入量为1.3%,基本不存在变异石墨,石墨球也很圆整。
其性能见表2。
表3
通过表1和表2可以看出:无稀土球化剂加入量为1.1-1.3%时,不仅延伸率和冲击值达到并超过了标准要求值,而且抗拉强度和屈服强度也达到了要求。
Claims (2)
1.一种铁素体球铁,其特征在于,所述铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.6%~3.9%,Si含量为1.7%~3.0%,Mn含量为0.1%~0.4%,Mg含量为0.035%~0.045%,稀土<0.001%;控制P含量≤0.040%,S含量≤0.012%,其余为铁。
2.制备权利要求1所述铁素体球铁的工艺,其特征是所述工艺包含如下步骤:
将已经在冲天炉中熔化并经炉外脱硫处理后的铁水,再经过转包加入电炉升温增碳处理,使铁水温度升至1450~1480℃出炉进入浇包,在浇包内采用稀土<0.05%的无稀土球化剂冲入法进行球化、孕育处理;
在球化、孕育处理时:先将无稀土球化剂放入浇包内,球化剂的加入量为铁水重量的1.1%~1.3%;再加入占铁水重量0.2~0.3%的75硅铁作为覆盖剂;将铁水冲入浇包内,球化反应温度为1400~1430℃,球化时间为60~100秒;在球化结束时,再将孕育剂加入浇包内,孕育剂的加入量为铁水重量的0.4%~0.6%;所述孕育剂中Si的重量百分含量为73.0%~78.0%,其余为铁;
在所述球化剂中:Mg的重量百分含量为6.0%~9.0%,稀土<0.05%,Si的重量百分含量为40.0%~46.0%,其余为铁;
最终使大断面铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份:C含量为3.6%~3.9%,Si含量为1.7%~3.0%,Mn含量为0.1%~0.4%,Mg含量为0.035%~0.045%,稀土<0.001%,P含量≤0.040%,S含量≤0.012%,其余为铁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102640798A CN101775532B (zh) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | 一种无稀土铁素体球铁及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102640798A CN101775532B (zh) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | 一种无稀土铁素体球铁及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101775532A true CN101775532A (zh) | 2010-07-14 |
CN101775532B CN101775532B (zh) | 2012-11-28 |
Family
ID=42512117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009102640798A Active CN101775532B (zh) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | 一种无稀土铁素体球铁及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101775532B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103060671A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-04-24 | 江苏一汽铸造股份有限公司 | 铁素体球墨铸铁及其制备 |
CN103194660A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-07-10 | 莱州新忠耀机械有限公司 | 一种低温铁素体球墨铸铁材料的制造方法 |
CN103857807A (zh) * | 2011-10-07 | 2014-06-11 | 曙制动器工业株式会社 | 用于生产球墨铸铁的方法和使用所述球墨铸铁的车辆部件 |
CN104066854A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-09-24 | 曙制动器工业株式会社 | 生产球墨铸铁的方法和由该球墨铸铁获得的球墨铸铁构件 |
CN105063467A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 | 一种大断面硅固溶强化铁素体球墨铸铁心部石墨形态的控制方法 |
CN109504891A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-22 | 苏州东海玻璃模具有限公司 | 铁素体球墨铸铁玻璃模具材料及模具的制备方法 |
CN111057943A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种复合轧辊芯部球磨铸铁的球化剂加入方法 |
CN115094328A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-23 | 东风商用车有限公司 | 一体化成型的球墨铸铁推力杆及其制造方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6070162A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 耐熱性球状黒鉛フエライト鋳鉄 |
CN1021061C (zh) * | 1991-12-23 | 1993-06-02 | 无锡市江南合金研究所 | 铸态高韧性球墨铸铁球化剂 |
CN1900340A (zh) * | 2006-07-21 | 2007-01-24 | 中国重型汽车集团有限公司 | 一种铸态高强度高伸长率球墨铸铁材料 |
-
2009
- 2009-12-29 CN CN2009102640798A patent/CN101775532B/zh active Active
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103857807A (zh) * | 2011-10-07 | 2014-06-11 | 曙制动器工业株式会社 | 用于生产球墨铸铁的方法和使用所述球墨铸铁的车辆部件 |
CN103857807B (zh) * | 2011-10-07 | 2016-03-16 | 曙制动器工业株式会社 | 用于生产球墨铸铁的方法和使用所述球墨铸铁的车辆部件 |
US9556498B2 (en) | 2011-10-07 | 2017-01-31 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Method for producing spheroidal graphite cast iron and vehicle component using said spheroidal graphite cast iron |
CN104066854A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-09-24 | 曙制动器工业株式会社 | 生产球墨铸铁的方法和由该球墨铸铁获得的球墨铸铁构件 |
CN104066854B (zh) * | 2011-12-22 | 2016-02-24 | 曙制动器工业株式会社 | 生产球墨铸铁的方法和由该球墨铸铁获得的球墨铸铁构件 |
CN103060671A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-04-24 | 江苏一汽铸造股份有限公司 | 铁素体球墨铸铁及其制备 |
CN103194660A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-07-10 | 莱州新忠耀机械有限公司 | 一种低温铁素体球墨铸铁材料的制造方法 |
CN105063467A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 | 一种大断面硅固溶强化铁素体球墨铸铁心部石墨形态的控制方法 |
CN109504891A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-22 | 苏州东海玻璃模具有限公司 | 铁素体球墨铸铁玻璃模具材料及模具的制备方法 |
CN111057943A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种复合轧辊芯部球磨铸铁的球化剂加入方法 |
CN115094328A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-23 | 东风商用车有限公司 | 一体化成型的球墨铸铁推力杆及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101775532B (zh) | 2012-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101775532B (zh) | 一种无稀土铁素体球铁及其制备方法 | |
CN101497956B (zh) | 一种大断面铁素体球铁及其制备工艺 | |
CN104120332B (zh) | 高强度高韧性球墨铸铁600-10及其生产工艺 | |
CN102094147B (zh) | 一种低温球墨铸铁生产的控制方法 | |
CN103060671B (zh) | 铁素体球墨铸铁及其制备 | |
CN103898396B (zh) | 兆瓦级风电高强高韧-30℃低温球墨铸铁件的制备方法 | |
CN101906566B (zh) | 3mw风电轮毂用低温球铁铸件的制备方法及铸造用添加剂、球化剂 | |
CN103882175B (zh) | 一种铁水生产两种牌号低温球铁的方法 | |
CN105256220A (zh) | 一种低温高韧性球墨铸铁卷筒及其制备方法 | |
CN103436766B (zh) | 一种含镍铬合金钢的制备方法 | |
CN104878275B (zh) | 一种高强度高延伸率球铁铸件的生产工艺 | |
CN103667690B (zh) | 铬钼金属自还原球团及其制备和直接合金化钢液的方法 | |
CN102703802A (zh) | 一种高强度强韧性耐低温铁素体球墨铸铁 | |
CN102732756A (zh) | 一种铝杆及其制备方法 | |
CN103131952A (zh) | 含稀土抗co2经济型套管材料及其制备方法 | |
CN101603142A (zh) | 一种高强度高韧性球墨铸铁铸件及其制备方法 | |
CN102373364B (zh) | 一种风电设备铸件及其制备方法 | |
CN102936680A (zh) | 高性能排污阀门铸件的原料组合物及其生产方法 | |
CN103614647A (zh) | 一种阀门用稀土合金钢材料及其制备方法 | |
CN102660657A (zh) | 低成本铸态高延伸率球墨铸铁的生产工艺 | |
CN110983166A (zh) | 一种加Ni高强度铁素体球墨铸铁及其制备方法 | |
CN103614622A (zh) | 一种耐低温泵阀用合金材料及其制备方法 | |
CN115255294A (zh) | 一种潮模砂造型生产高强高韧球墨铸铁的处理工艺 | |
CN110438281B (zh) | 一种不含Si的稀土镁合金球化剂及其制备方法与应用 | |
CN103614656A (zh) | 一种高钒轴承用合金钢材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214177, No. 99, Huicheng Road, Huishan Development Zone, Jiangsu, Wuxi Patentee after: Jiangsu Tianqi Heavy Industry Co.,Ltd. Address before: 214177, No. 99, Huicheng Road, Huishan Development Zone, Jiangsu, Wuxi Patentee before: JIANGSU FAW FOUNDRY Co.,Ltd. |