CN103556035A - 一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种厚断面球墨铸铁刀盘铸件缺陷的消除方法，尤其是涉及一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法，该方法为炉料及炉料的重量含量为废钢40～45%、机铁5～10%、生铁50～55%，浇注前在刀盘浇注位置上表面设置冒口2个，冒口之间补缩区域用直冷冷铁分割；浇注，浇注变质处理采用直接冲入法，在浇口盆中采用重量百分比0.1%～0.2%的硅系孕育剂进行瞬时孕育即可；本发明方法独特、在使用有限数量冷铁的条件下，通过化学成分控制，孕育工艺和孕育材料改进，同时调整浇注温度，解决此类产品的黑斑缺陷，保证精加工后外露表面色泽一致，金相检验组织良好。

Description

一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法
技术领域
本发明涉及一种厚断面球墨铸铁刀盘铸件缺陷的消除方法，尤其是涉及一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法。
背景技术
球墨铸铁刀盘铸件是高档加工中心刀具装卡的重要部件，全部表面都需要精加工，表面粗糙度要求高。在机床使用中属于不涂漆、全裸露的外观面，是影响机床质量的重要零件。虽然重量轻，但壁厚150-300mm，属于厚壁球墨铸铁，铸造生产中由于冷却速度慢易于产生球化、孕育衰退、石墨漂浮、球化不良等多种缺陷。黑斑即属于这类铸件常见的一种缺陷，精加工完毕后肉眼即能看到表面色泽的不同，组织检验会看到石墨漂浮和球化不良的一些特征，组织不良同时也伴随着机械性能的不合格。解决这一问题通常采用在刀盘的上下表面设置冷铁的办法，即通过强制冷却，加快降温速度，消除球化和孕育衰退，这种方法的缺点是只能解决表面的问题，心部的球化不良问题仍然存在，而且操作复杂。另外使用冷铁会导致表面组织不良同时增加冷铁呛火和夹杂的风险。
到目前为止，还没有一种克服上述缺陷的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、在使用有限数量冷铁的条件下，通过化学成分控制，孕育工艺和孕育材料改进，同时调整浇注温度，解决此类产品的黑斑缺陷，保证精加工后外露表面色泽一致，金相检验组织良好的一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法。
本发明通过如下方式实现：
一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法，其特征在于：该方法为炉料及炉料的重量含量为废钢40~45%、机铁5~10%、生铁50~55%，浇注前在刀盘浇注位置上表面设置冒口2个，冒口之间补缩区域用直冷冷铁分割；浇注时温度为1330~1370℃，过热温度为1470-1500°，浇注变质处理采用直接冲入法，在浇口盆中采用重量百分比0.1%~0.2%的硅系孕育剂进行瞬时孕育即可；
所述浇注变质处理采用直接冲入法为在球化包内先预埋重量含量为0.8~1.5%硅镁合金球化剂，上面覆盖重量含量为0.8~1.2%硅钡孕育剂，硅钡孕育剂中硅的重量含量为70%，钡的重量含量为4.5%，余量Fe；
所述浇注过程中石墨球数量可以达到120~200个/mm2；
所述浇注后化学成分为CE：4.2-4.5，C%：3.4-3.8，Si%：2.2-2.5；Mn%：＜0.3；P%：＜0.4；S%：0.006-0.015；Mg%：0.045-0.055。
本发明有如下效果：
1）方法独特、在使用有限数量冷铁的条件下，通过化学成分控制，孕育工艺和孕育材料改进，同时调整浇注温度，解决此类产品的黑斑缺陷：本发明提供的方法为炉料及炉料的重量含量为废钢40~45%、机铁5~10%、生铁50~55%，浇注前在刀盘浇注位置上表面设置冒口2个，冒口之间补缩区域用直冷冷铁分割；浇注时温度为1330~1370℃，过热温度为1470-1500°，浇注变质处理采用直接冲入法，在浇口盆中采用重量百分比0.1%~0.2%的硅系孕育剂进行瞬时孕育即可。
2）精加工后外露表面色泽一致，金相检验组织良好：本发明在使用有限数量冷铁的条件下，通过化学成分控制，孕育工艺和孕育材料改进，同时调整浇注温度，解决了刀盘铸件的黑斑缺陷，精加工后外露表面色泽一致，金相检验组织良好。内部组织得到良好地改进，铸件机械性能满足要求。
3）同时细化并增加石墨球数量，降低石墨漂浮和球化不良的风险：本发明在浇口盆中采用重量百分比0.1%~0.2%的硅系孕育剂进行瞬时孕育，通过后期孕育消除长时间冷却过程中可能发生的孕育、球化衰退。同时细化并增加石墨球数量，降低石墨漂浮和球化不良的风险。
具体实施方式
一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法，其特征在于：该方法为炉料及炉料的重量含量为废钢40~45%、机铁5~10%、生铁50~55%，浇注前在刀盘浇注位置上表面设置冒口2个，冒口之间补缩区域用直冷冷铁分割，这样铁水浇注完毕后，液态收缩通过冒口得到补充，冷铁设置缩短了冒口补缩距离；浇注时温度为1330~1370℃，过热温度为1470-1500°，浇注变质处理采用直接冲入法，在浇口盆中采用重量百分比0.1%~0.2%的硅系孕育剂进行瞬时孕育即可，在浇口盆中采用重量百分比0.1%~0.2%的硅系孕育剂进行瞬时孕育，通过后期孕育消除长时间冷却过程中可能发生的孕育、球化衰退。同时细化并增加石墨球数量，降低石墨漂浮和球化不良的风险。
所述浇注变质处理采用直接冲入法为在球化包内先预埋重量含量为0.8~1.5%硅镁合金球化剂，上面覆盖重量含量为0.8~1.2%硅钡孕育剂，硅钡孕育剂中硅的重量含量为70%，钡的重量含量为4.5%，余量Fe；
所述浇注过程中石墨球数量可以达到120~200个/mm2；
所述浇注后化学成分即重量百分比为CE：4.2-4.5，C%：3.4-3.8，Si%：2.2-2.5；Mn%：＜0.3；P%：＜0.4；S%：0.006-0.015；Mg%：0.045-0.055。

Claims (4)

1. 一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法，其特征在于：该方法为炉料及炉料的重量含量为废钢40~45%、机铁5~10%、生铁45~60%，浇注前在刀盘浇注位置上表面设置冒口2个，冒口之间补缩区域用直冷冷铁分割；浇注时温度为1330~1370℃，过热温度为1470-1500°，浇注变质处理采用直接冲入法，在浇口盆中采用重量百分比0.1%~0.2%的硅系孕育剂进行瞬时孕育即可。
2. 如权利要求1所述的一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法，其特征在于：所述浇注变质处理采用直接冲入法为在球化包内先预埋重量含量为0.8~1.5%硅镁合金球化剂，上面覆盖重量含量为0.8~1.2%硅钡孕育剂，硅钡孕育剂中硅的重量含量为70%，钡的重量含量为4.5%，余量Fe。
3. 如权利要求1所述的一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法，其特征在于：所述浇注过程中石墨球数量可以达到120~200个/mm2。
4. 如权利要求1所述的一种球墨铸铁刀盘铸件黑斑缺陷的消除方法，其特征在于：所述浇注后化学成分为CE：4.2-4.5，C%：3.4-3.8，Si%：2.2-2.5；Mn%：＜0.3；P%：＜0.4；S%：0.006-0.015；Mg%：0.045-0.055。
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