CN102719727A - 一种低温球墨铸铁及其铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温球墨铸铁及其铸造方法。具体说，是能工作在-20~-40℃低温下的低温球墨铸铁及其铸造方法。其特点是用新生铁、废钢、回炉铁、碳、硅、锰、高钙钡孕育剂、硫氧孕育剂和球化剂等原料，经加热熔化、恒温保持、碳当量分析、球化处理、进行浇注等步骤而制成。用这种低温球墨铸铁制成的风力发电机轮毂，制造成本低。尤其适用于风速变化大、受冲击力大的风力发电机轮毂上。

Description

一种低温球墨铸铁及其铸造方法

技术领域

本发明涉及一种铸铁及其铸造方法。具体说，是能工作在-20~-40℃低温下的低温球墨铸铁及其铸造方法。尤其适用于风速变化大、受冲击力大的风力发电机轮毂上。

背景技术

在风力发电行业都知道，风力发电机输出电能的高低，取决于风力发电机所处工作环境风力的大小。而风力发电机所处工作环境风力大、温度低，又要求风力发电机的轮毂具有在-40℃低温以下能够抵御风速变化大、经受住冲击的能力。一般的生铁致密性差，不仅难以满足低温环境使用要求，而且在低温条件下的抗冲击性能较差。为满足风力发电机轮毂在-40℃下的抗冲击能力，传统方法是在铸造轮毂过程中，加入一定量的Ni，如印度SUZLO和VESTAS公司生产的风力发电机轮毂，其Ni的加入量都高达2%。虽然通过加入Ni可以提高风力发电机轮毂在-40℃低温下的抗冲击能力，但由于Ni是稀有金属，价格较贵，这样会提高风力发电机的制造成本。因此，传统风力发电机轮毂的制造成本较高。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种低温球墨铸铁。用这种低温球墨铸铁制成的风力发电机轮毂，制造成本低。

本发明要解决的另一个问题是提供一种铸造低温球墨铸铁的方法。

为解决以上问题，采取以下技术方案：

本发明的低温球墨铸铁特点是包括以下重量份数的原料：

新生铁30~40份；

废钢20~35份；

回炉铁15~40份；

碳3.8~4.1份；

硅0.7~1.0份；

锰0.1~0.2份；

高钙钡孕育剂0.05~0.1份；

硫氧孕育剂0.15~0.25份；

球化剂1.0~1.4份；

所述球化剂是按照镁：稀土：硅：钙：钡=7.05：1.96：43.60：1.95：2.62的重量比例混合而成的颗粒，该颗粒的粒度为5~25mm。

所述新生铁是济南庚辰钢铁有限公司生产的Q10-1型生铁。所述废钢中，碳含量≤0.30，硅≤0.30，锰≤0.20，磷≤0.03，硫≤0.03，钛≤0.04。

铸造权利要求1所述低温球墨铸铁的方法依次包括以下步骤：

先将新生铁、废钢和回炉铁依次投入中频感应电炉中加热熔化；之后，继续加热至1520~1560℃，恒温保持4~8分钟；

之后，扒去铁液面上的熔渣；

之后，浇注光谱分析试样，进行碳当量分析；

之后，根据光谱分析结果，分别加入碳、硅和锰；

之后，停止加温，当铁液温度降至1440~1460℃时，并除去液面熔渣，进行球化处理；

之后，将高钙钡孕育剂撒在铁液面上；

最后，让铁液继续降温，当铁液温度降至1350~1390℃时，进行浇注，浇注时随流加入硫氧孕育剂，得到低温球墨铸铁。

采取上述方案，具有以下优点：

由上述方案可以看出，由于本发明的低温球墨铸铁的原料中含有球化剂、孕育剂。通过多次孕育能获得圆整、细小的石磨球，不需添加Ni，就能使生产出的低温球墨铸铁在-40℃低温下具有较强的抗冲击能力。又由于本发明的低温球墨铸铁原料中无Ni，可降低制造成本。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例一

先选取40份的新生铁、20份的废钢、40份的回炉铁、3.8份的碳、0.85份的硅、0.15份的锰、0.08份的高钙钡孕育剂、0.2份的硫氧孕育剂和1.0份的球化剂。所述球化剂是按照镁：稀土：硅：钙：钡=7.05：1.96：43.60：1.95：2.62的重量比例混合而成的颗粒，该颗粒的粒度为5~25mm。所述新生铁是济南庚辰钢铁有限公司生产的Q10-1型生铁。所述废钢中，碳含量≤0.30，硅≤0.50，锰≤0.20，磷≤0.03，硫≤0.03，钛≤0.04。

然后，将新生铁、废钢和回炉铁依次投入中频感应电炉中加热熔化。之后，继续加热至1540℃，恒温保持4分钟；

之后，扒去铁液面上的熔渣；

之后，浇注光谱分析试样，进行碳当量分析；

之后，根据光谱分析结果，分别加入碳、硅和锰；

之后，停止加温。当铁液温度降至1440℃时，进行球化处理，并除去液面熔渣，；

之后，将高钙钡孕育剂撒在铁液面上；

之后，让铁液继续降温，当铁液温度降至1370℃时，进行浇注并随流加入硫氧孕育剂，得到能工作在-40℃的低温球墨铸铁。

实施例二

先选取35份的新生铁、35份的废钢、30份的回炉铁、3.9份的碳、0.7份的硅、0.17份的锰、0.05份的高钙钡孕育剂、0.15份的硫氧孕育剂和1.2份的球化剂。所述球化剂是按照镁：稀土：硅：钙：钡=7.05：1.96：43.60：1.95：2.62的重量比例混合而成的颗粒，该颗粒的粒度为5~25mm。所述新生铁是济南庚辰钢铁有限公司生产的Q10-1型生铁。所述废钢中，碳含量≤0.30，硅≤0.50，锰≤0.20，磷≤0.03，硫≤0.03，钛≤0.04。

然后，将新生铁、废钢和回炉铁依次投入中频感应电炉中加热熔化。之后，继续加热至1520℃，恒温保持6分钟；

之后，扒去铁液面上的熔渣；

之后，浇注光谱分析试样，进行碳当量分析；

之后，根据光谱分析结果，分别加入碳、硅和锰；

之后，停止加温。当铁液温度降至1450℃时，进行球化处理，并除去液面熔渣；

之后，将高钙钡孕育剂撒在铁液面上；

之后，让铁液继续降温，当铁液温度降至1350℃时，进行浇注并随流加入硫氧孕育剂，得到能工作在-40℃的低温球墨铸铁。

实施例三

先选取30份的新生铁、30份的废钢、15份的回炉铁、4.1份的碳、1.0份的硅、0.2份的锰、0.1份的高钙钡孕育剂、0.25份的硫氧孕育剂和1.4份的球化剂。所述球化剂是按照镁：稀土：硅：钙：钡=7.05：1.96：43.60：1.95：2.62的重量比例混合而成的颗粒，该颗粒的粒度为5~25mm。所述新生铁是济南庚辰钢铁有限公司生产的Q10-1型生铁。所述废钢中，碳含量≤0.30，硅≤0.50，锰≤0.20，磷≤0.03，硫≤0.03，钛≤0.04。

然后，将新生铁、废钢和回炉铁依次投入中频感应电炉中加热熔化。之后，继续加热至1560℃，恒温保持48分钟；

之后，扒去铁液面上的熔渣；

之后，浇注光谱分析试样，进行碳当量分析；

之后，根据光谱分析结果，分别加入碳、硅和锰；

之后，停止加温。当铁液温度降至1460℃时，进行球化处理，并除去液面熔渣；

之后，将高钙钡孕育剂撒在铁液面上；

之后，让铁液继续降温，当铁液温度降至1390℃时，进行浇注并随流加入硫氧孕育剂，得到能工作在-40℃的低温球墨铸铁。

Claims (4)

1.一种低温球墨铸铁，其特征在于包括以下重量份数的原料：

新生铁30~40份；

废钢20~35份；

回炉铁15~40份；

碳3.8~4.1份；

硅0.7~1.0份；

锰0.1~0.2份；

高钙钡孕育剂0.05~0.1份；

硫氧孕育剂0.15~0.25份；

球化剂1.0~1.4份；

所述球化剂是按照镁：稀土：硅：钙：钡=7.05：1.96：43.60：1.95：2.62的重量比例混合而成的颗粒，该颗粒的粒度为5~25mm。

2.根据权利要求1所述的低温球墨铸铁，其特征在于所述新生铁是济南庚辰钢铁有限公司生产的Q10-1型生铁。

3.根据权利要求1所述的低温球墨铸铁，其特征在于所述废钢中，碳含量≤0.30，硅≤0.30，锰≤0.20，磷≤0.03，硫≤0.03，钛≤0.04。

4.铸造权利要求1所述低温球墨铸铁的方法，其特征在于依次包括以下步骤：

先将新生铁、废钢和回炉铁依次投入中频感应电炉中加热熔化；之后，继续加热至1520~1560℃，恒温保持4~8分钟；

之后，扒去铁液面上的熔渣；

之后，浇注光谱分析试样，进行碳当量分析；

之后，根据光谱分析结果，分别加入碳、硅和锰；

之后，停止加温，当铁液温度降至1440~1460℃时，并除去液面熔渣，进行球化处理；

之后，将高钙钡孕育剂撒在铁液面上；

最后，让铁液继续降温，当铁液温度降至1350~1390℃时，进行浇注，浇注时随流加入硫氧孕育剂，得到低温球墨铸铁。