CN103484750A

CN103484750A - 燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法

Info

Publication number: CN103484750A
Application number: CN201310377245.1A
Authority: CN
Inventors: 郑燕华; 张坤; 王铎; 傅明康; 宋贤发
Original assignee: RIYUE HEAVY INDUSTRY CO LTD
Current assignee: RIYUE HEAVY INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-08-27
Also published as: CN103484750B

Abstract

本发明公开了一种燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法，包括配料工序、熔炼工序、球化工序、孕育工序和浇注工序；所述的燃气进气壳用耐热球墨铸铁，其成分的重量百分比控制如下：C3.00-3.40%，Si3.60-4.00%，Mn0.30-0.60%，P≤0.050%，S≤0.020%，Re0.010-0.030%，Mg0.020-0.060%，Mo0.40-0.70%，余量为铁；本发明生产的燃气进气壳用耐热球墨铸铁具有高温强度高以及具有抗氧化和抗生长等耐热性能。

Description

燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法

技术领域

本发明涉及球墨铸铁的生产方法，具体讲是一种燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法。

背景技术

铸铁在高温下长时间使用表面会氧化形成氧化膜，并随着时间的延长而增厚。铸铁在高温的条件下长时间使用，还会产生另一个独特的现象，铸件的体积或尺寸会产生不可逆的增大，称为铸件的生长，生长的过程还伴随力学性能的急剧下降，氧化和生长最终导致铸件的失效。

目前使用的燃气进气壳铸件，由于燃气的高温特性，需要铸件具有一定的耐高温性，在高温下保证其力学性能，一般采用耐热合金钢来生产铸件，但是由于合金钢的生产成本较高，无法得到广泛推广。而球墨铸铁铸件虽然成本较低，但普通的球墨铸铁铸件无法适用于高温环境下的燃气进气壳铸件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种高温强度高以及具有抗氧化和抗生长等耐热性能的燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法。

本发明的技术解决方案如下：一种燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法，包括配料工序、熔炼工序、球化工序、孕育工序和浇注工序；所述的燃气进气壳用耐热球墨铸铁，其成分的重量百分比控制如下：C 3.00-3.40%，Si 3.60-4.00%，Mn 0.30-0.60%，P≤0.050%，S≤0.020%，Re 0.010-0.030%，Mg 0.020-0.060%，Mo 0.40-0.70%，余量为铁；

所述球化工序中，采用冲入法进行球化，球化剂采用稀土硅镁球化剂即稀土硅镁铁合金，加入量为铁液总重量的1-3%；

所述的孕育工序中，出铁时采用75硅铁孕育剂进行孕育，粒度为3-8mm，加入量为铁液量的0.3-0.6%，采用硅钙钡孕育剂进行随流孕育，粒度为0.2-1mm，加入量为铁液总重量的0.1%。

作为优选，所述的球化剂采用轻稀土球化剂，即以铈为主要稀土成分的稀土球化剂，其成分的质量百分比为：Re 0.5-1.5%，Mg 6.0-8.0%，Si 38-45%，余量为铁。

作为优化，所述的孕育工序中，出铁时采用锶硅铁合金进行孕育，所述锶硅铁合金成分的质量百分比为：Sr 1.3-1.8%，Si 70-75%，余量为铁。

所述的浇注工序中，浇注温度控制在1340℃-1380℃。

本发明的有益效果是：本发明合理控制硅的含量，能有效地抑制了铸件的氧化、生长，合理加入一定含量的钼，可以细化晶粒、增加石墨球数和强化铁素体，同时结合相应的球化、孕育等工序，大大的提高了球墨铸铁在室温及高温下的强度。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

实施例一

采用生铁、废钢、硅铁、锰铁、钼铁为原料配料，将生铁和废钢加入中频感应电炉熔化后，加入硅铁、锰铁、钼铁熔化获得原铁液，原铁液加热到1465℃，采用冲入法进行球化，球化剂为稀土镁硅铁合金，加入量为铁液总重量的1.6%，孕育工序中，出铁时采用75硅铁孕育剂进行孕育，粒度为3-8mm，加入量为铁液量的0.5%，浇注前采用硅钙钡孕育剂进行随流孕育，粒度为0.2-1mm，加入量为铁液总重量的0.1%；最终制得由以下重量百分比的成分组成的铁液：C 3.26%，Si 3.81%，Mn 0.45%，P 0.032%，S 0.012%，Re 0.018%，Mg 0.048%，Mo 0.560%，余量为铁；将铁液静置到1347℃，浇注燃气进气壳铸件，并在铸件的热节处摆放冷铁，加快铸件热节处的冷却，减小此处产生缩松、缩孔缺陷的倾向。

当铸件冷却后，对铸件本体进行性能检测，结果表明，球化等级为2级，石墨大小6级，常温抗拉强度590Mpa，600℃抗拉强度276Mpa，伸长率 11.1%，硬度 209HB。

实施例二

采用生铁、废钢、硅铁、锰铁、钼铁为原料配料，将生铁和废钢加入中频感应电炉熔化后，加入硅铁、锰铁、钼铁熔化获得原铁液，原铁液加热到1520℃，采用冲入法进行球化，球化剂为轻稀土球化剂（其成分的质量百分比为：Re 0.5-1.5%，Mg 6.0-8.0%，Si 38-45%）余量为铁，加入量为铁液总重量的2%，孕育工序中，出铁时采用锶硅铁合金（成分的质量百分比为：Sr 1.3-1.8%，Si 70-75%，余量为铁）孕育剂进行孕育，粒度为3-8mm，加入量为铁液量的0.3%，浇注前采用硅钙钡孕育剂进行随流孕育，粒度为0.2-1mm，加入量为铁液总重量的0.1%；最终制得由以下重量百分比的成分组成的铁液：C 3.28%，Si 3.75%，Mn 0.43%，P 0.028%，S 0.011%，Re 0.017%，Mg 0.041%，Mo 0.566%，余量为铁；将铁液静置到1380℃，浇注燃气进气壳铸件，并在铸件的热节处摆放冷铁，加快铸件热节处的冷却，减小此处产生缩松、缩孔缺陷的倾向。

当铸件冷却后，对铸件本体进行性能检测，结果表明，球化等级为2级，石墨大小6级，常温抗拉强度608Mpa，600℃抗拉强度240 Mpa，伸长率 10.6%，硬度 219HB。

实施例三

采用生铁、废钢、硅铁、锰铁、钼铁为原料配料，将生铁和废钢加入中频感应电炉熔化后，加入硅铁、锰铁、钼铁熔化获得原铁液，原铁液加热到1465℃，采用冲入法进行球化，球化剂为稀土镁硅铁合金，加入量为铁液总重量的1.55%，孕育工序中，出铁时采用75硅铁孕育剂进行孕育，粒度为3-8mm，加入量为铁液量的0.6%，浇注前采用硅钙钡孕育剂进行随流孕育，粒度为0.2-1mm，加入量为铁液总重量的0.1%；最终制得由以下重量百分比的成分组成的铁液：C 3.31%，Si 3.69%，Mn 0.52%，P 0.029%，S 0.008%，Re 0.017%，Mg 0.052%，Mo 0.581%，余量为铁；将铁液静置到1355℃，浇注燃气进气壳铸件，并在铸件的热节处摆放冷铁，加快铸件热节处的冷却，减小此处产生缩松、缩孔缺陷的倾向。

当铸件冷却后，对铸件本体进行性能检测，结果表明，球化等级为2级，石墨大小6级，常温抗拉强度611Mpa，600℃抗拉强度260Mpa，伸长率 12%，硬度 216HB。

实施例四

采用生铁、废钢、硅铁、锰铁、钼铁为原料配料，将生铁和废钢加入中频感应电炉熔化后，加入硅铁、锰铁、钼铁熔化获得原铁液，原铁液加热到1500℃，采用冲入法进行球化，球化剂为稀土镁硅铁合金，加入量为铁液总重量的2.55%，孕育工序中，出铁时采用75硅铁孕育剂进行孕育，粒度为3-8mm，加入量为铁液量的0.3%，浇注前采用硅钙钡孕育剂进行随流孕育，粒度为0.2-1mm，加入量为铁液总重量的0.1%；最终制得由以下重量百分比的成分组成的铁液：C 3.23%，Si 3.73%，Mn 0.48%，P 0.033%，S 0.010%，Re 0.018%，Mg 0.048%，Mo 0.627%，余量为铁；将铁液静置到1349℃，浇注燃气进气壳铸件，并在铸件的热节处摆放冷铁，加快铸件热节处的冷却，减小此处产生缩松、缩孔缺陷的倾向。

当铸件冷却后，对铸件本体进行性能检测，结果表明，球化等级为2级，石墨大小6级，常温抗拉强度609Mpa，600℃抗拉强度280 Mpa，伸长率 11.5%，硬度 218HB。

Claims

1.一种燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法，包括配料工序、熔炼工序、球化工序、孕育工序和浇注工序；其特征在于：所述的燃气进气壳用耐热球墨铸铁，其成分的重量百分比控制如下：C 3.00-3.40%，Si 3.60-4.00%，Mn 0.30-0.60%，P≤0.050%，S≤0.020%，Re 0.010-0.030%，Mg 0.020-0.060%，Mo 0.40-0.70%，余量为铁；

所述球化工序中，采用冲入法进行球化，球化剂采用稀土硅镁球化剂，加入量为铁液总重量的1-3%；

2.根据权利要求1所述的燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的球化剂采用轻稀土球化剂，其成分的质量百分比为：Re 0.5-1.5%，Mg 6.0-8.0%，Si 38-45%，余量为铁。

3.根据权利要求1所述的燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的孕育工序中，出铁时采用锶硅铁合金进行孕育，所述锶硅铁合金成分的质量百分比为：Sr 1.3-1.8%，Si 70-75%，余量为铁。

4.根据权利要求1所述的燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的浇注工序中，浇注温度控制在1340℃-1380℃。