CN103252476B - 一种薄壁铸件的铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄壁铸件的铸造方法，包括以下过程，在冲天炉中将金属炉料熔化成铁水，当铁水温度达到1520℃-1550℃后从冲天炉的出铁口流出，进入出铁槽内，该出铁槽中先加入A孕育剂，所述铁水经出铁槽与所述A孕育剂一起冲入浇包，进行第一次孕育，然后注入铸件型腔内，浇注形成铸件，其特征在于：铁水注入型腔时，在型腔内先加入B孕育剂，在型腔中对铁水进行腔内孕育，所述B孕育剂按出炉铁水重量计含有0.2%-0.4%含75%硅铁的硅铁孕育剂、0.1%-0.5%硅钡孕育剂、0.1%-5%硅锆孕育剂。该铸造方法中将孕育剂直接放入铸型内，改善了铁液的凝固条件，有效地延长石墨化衰退时间，可以最大限度的提高孕育效果，解决了薄壁铸件的料硬现象，以及局部出现白口组织的不良，降低生产成本，缩短生产周期。孕育剂为混合型孕育剂，其中硅锆孕育剂的加入有助于提高铸件的内在质量，能保证铸件不同部位性能的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸件铸造方法，具体来说，涉及一种薄壁铸件的铸造方法。
背景技术
现有技术中薄壁铸件的铸造方法如下：在冲天炉中将金属炉料熔化成铁水，将出铁温度为1450℃-1500℃的铸液经出铁槽注入浇包中，在出铁槽和浇包中先加入孕育剂，铁水先后在出铁槽和浇包中进行两次孕育处理，经两次孕育处理后铁水注入铸件型腔内，浇注形成铸件，两次孕育处理的孕育剂都采用硅铁孕育剂，含75%硅铁。这种铸造方法在厚大铸件中应用普遍，能改善断面的均匀性，提高铸件的力学性能。对于薄壁铸件，尤其是加工部位厚度为6-9mm的铸件，用此种方法铸造过程中易出现料硬现象，局部也会出现白口组织，目前的解决办法是对铸件100%退火，这样既增加了生产成本，又延长了生产周期。同时孕育剂主要为含75%的硅铁的硅铁孕育剂，75%硅铁虽然可以减少白口，提高石墨化作用，使得铸件的硬度和强度得到提高，但是对减少铸件不同部位性能的差异作用不显著。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种薄壁铸件的铸造方法，能解决薄壁铸件的料硬现象，降低生产成本，缩短生产周期，同时保证铸件不同部位性能的一致性。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种薄壁铸件的铸造方法，包括以下过程，在冲天炉中将金属炉料熔化成铁水，当铁水温度达到1520℃-1550℃后从冲天炉的出铁口流出，进入出铁槽内，该出铁槽中先加入A孕育剂，所述铁水经出铁槽与所述A孕育剂一起冲入浇包，进行第一次孕育，然后注入铸件型腔内，浇注形成铸件，其特征在于：铁水注入型腔时，在型腔内先加入B孕育剂，在型腔中对铁水进行腔内孕育；
所述B孕育剂按出炉铁水重量计含有0.2%-0.4%硅铁孕育剂、0.1%-0.5%硅钡孕育剂、0.1%-5%硅锆孕育剂，所述硅铁孕育剂中含有75%的硅铁。
优选的，所述A孕育剂按出炉的铁水重量计含有0.2%硅钡孕育剂、0.1%-0.3%含75%硅铁硅铁孕育剂。
优选的，所述金属炉料包括回炉铁、新生铁、废钢、铁合金。
优选的，所述金属炉料加入顺序依次为：回炉铁-新生铁-废钢-铁合金-回炉铁。
优选的，所述B孕育剂按出炉的铁水重量计占0.2%-0.4%。
优选的，所述第一次孕育的孕育方式为出铁流孕育，所述腔内孕育的孕育方式为瞬时随流孕育。
优选的，所述第一次孕育的孕育温度为1440℃-1480℃，所述腔内孕育的孕育温度为1420℃-1450℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种薄壁铸件的铸造方法，包括以下过程，在冲天炉中将金属炉料熔化成铁水，当铁水温度达到1520℃-1550℃后从冲天炉的出铁口流出，进入出铁槽内，该出铁槽中先加入A孕育剂，所述铁水经出铁槽与所述A孕育剂一起冲入浇包，进行包内孕育处理，然后注入铸件型腔内，浇注形成铸件，其特征在于：铁水注入型腔时，在型腔内先加入B孕育剂，在型腔中对铁水进行腔内孕育，本发明的铸造方法中引入腔内孕育，替代现有技术中的包内孕育，孕育剂的作用具有时效性，即孕育效果随着时间的延长而减弱，因此孕育剂加入铁液的时间越接近铁液凝固时间，其效果越好，本发明中引入的腔内孕育，将孕育剂直接放入铸型内，改善了铁液的凝固条件，有效地延长石墨化衰退时间，可以最大限度的提高孕育效果，因此本发明从根本上解决了薄壁铸件的料硬现象，以及局部出现白口组织的不良，降低生产成本，缩短生产周期。
2、腔内孕育采用的所述B孕育剂按出炉铁水重量计含有0.2%-0.4%含75%硅铁的硅铁孕育剂、0.1%-0.5%硅钡孕育剂、0.1%-5%硅锆孕育剂，硅钡孕育剂中的钡具有良好的脱氧作用，与氧生成稳定的化合物，覆盖在铁水表面，阻止氧与氮的溶入，有利于改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况，使不同厚度处的金相组织差别变小，同时硅锆孕育剂中的锆，与氮反应生成氮化物降低溶解氮，阻止铁水可逆吸氮，抑制孕育衰退；锆与氢反应生成氢化物，降低铁水中含氢量，加入硅锆孕育剂，有助于提高铸件的内在质量。因此本发明能保证铸件不同部位性能的一致性。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对发明作进一步详细的说明。
一种薄壁铸件的铸造方法，包括冲天炉熔炼和铁水浇铸成型，在冲天炉中将金属炉料熔化成铁水，金属炉料成分及加入顺序为：回炉铁-新生铁-废钢-铁合金-回炉铁，当铁水温度达到1520℃-1550℃后从冲天炉的出铁口流出，进入出铁槽内，在出铁槽中先加入A孕育剂，A孕育剂的组成成分及其重量份比例为：0.2%硅钡孕育剂、0.1%-0.3%含75%硅铁硅铁孕育剂；铁水经出铁槽与A孕育剂一起冲入浇包，进行第一次孕育，即出铁流孕育，孕育温度为1440℃-1480℃，孕育时间为40-60秒，然后注入铸件型腔内，浇注形成铸件。铁水注入型腔时，在型腔内先加入B孕育剂，B孕育剂的组成成分及其重量份比例为：0.2%-0.4%含75%硅铁的硅铁孕育剂、0.1%-0.5%硅钡孕育剂、0.1%-5%硅锆孕育剂在型腔中对铁水进行腔内孕育,即瞬时随流孕育，孕育温度为1420℃-1450℃，孕育时间为380-500秒。B孕育剂直接放入铸型内，改善了铁液的凝固条件，有效地延长石墨化衰退时间，可以最大限度的提高孕育效果，B孕育剂为混合形孕育剂，配比已经充分考虑铁液中氧、氮、氢等各种化学成分在熔炼中的变化，提高了铸件的内在质量，保证铸件不同部位性能的一致性。
实施例：
运用本发明的铸造方法和现有的铸造方法分别浇铸一件长80mm，直径10mm，厚度为6mm的圆柱形试块，分别测得两种铸造方法下的试块的石墨形态、珠光体量、抗拉强度、硬度、碳化物量、白口宽度，结果见下表：
从上表可看出，本发明铸造方法浇铸的试块白口宽度小，抗拉强度和硬度显著提高，没有碳化物，不会出现现局部料硬现象，保证了铸件不同部位性能的一致性。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，任何熟悉本技术领域的技术人员根据本发明所揭示的内容所做的等小修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (6)
1.一种薄壁铸件的铸造方法，包括以下过程，在冲天炉中将金属炉料熔化成铁水，当铁水温度达到1520℃-1550℃后从冲天炉的出铁口流出，进入出铁槽内，该出铁槽中先加入A孕育剂，所述铁水经出铁槽与所述A孕育剂一起冲入浇包，进行第一次孕育，然后注入铸件型腔内，浇注形成铸件，其特征在于：铁水注入型腔时，在型腔内先加入B孕育剂，在型腔中对铁水进行腔内孕育；
所述B孕育剂按出炉铁水重量计含有0.2%-0.4%硅铁孕育剂、0.1%-0.5%硅钡孕育剂、0.1%-5%硅锆孕育剂，所述硅铁孕育剂中含有75%的硅铁；
所述A孕育剂按出炉的铁水重量计含有0.2%硅钡孕育剂、0.1%-0.3%含75%硅铁的硅铁孕育剂。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁铸件的铸造方法，其特征在于：所述金属炉料包括回炉铁、新生铁、废钢和铁合金。
3.根据权利要求2所述的一种薄壁铸件的铸造方法，其特征在于：所述金属炉料加入顺序依次为：回炉铁-新生铁-废钢-铁合金-回炉铁。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁铸件的铸造方法，其特征在于：所述B孕育剂按出炉的铁水重量计占0.2%-0.4%。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁铸件的铸造方法，其特征在于：所述第一次孕育的孕育方式为出铁流孕育，所述腔内孕育的孕育方式为瞬时随流孕育。
6.根据权利要求1所述的一种薄壁铸件的铸造方法，其特征在于：所述第一次孕育的孕育温度为1440℃-1480℃，所述腔内孕育的孕育温度为1420℃-1450℃。
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