CN103725820A - 一种新型的铸铁球化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型的铸铁球化剂，其组成为（按重量百分比计）：5-10%的镁、20-25%的硅、10-15%的钙、8-12%的钇或5-9%的铈及余量的铁。上述球化剂可使被处理的铸铁形成石墨球化率高、及无白口倾向及综合机械性能优良的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的铸铁球化剂，特别是一种适用于各种铸铁件的新型球化剂。
背景技术
由于球墨铸铁具有良好的综合机械性能，工业上使用球墨铸铁迄今已有50余年的历史了，而且这种产品目前仍被大量使用。
球墨铸铁是通过往铸铁熔体中添加球化剂而制成的。所述球化剂的种类很多，最常用的是Si-Mg-Ca系的球化剂，比如，201010598256.9号中国发明专利申请公开了一种球化剂，它含有36-45%的镁、23-40%的硅、2-8%的钙、6-10%稀土及余量的铁。本申请人根据实验认为，上述球化剂的成分设计尚有可商榷之处，其中镁的含量过高，可能导致铁水中的镁残留量高，结果一部分镁在晶界处析出并与晶界处的碳、磷等杂质形成MgC2、Mg2C3、Mg3P2等夹杂物；稀土族元素虽然对石墨的球化有作用，但球化作用显著的稀土元素是轻稀土元素中的铈和重稀土元素中的钇，因此，不加区别地使用混合稀土作球化剂会使球化效果不稳定；其次，钙的含量偏低，会导致镁和稀土元素在铁水中的残留量不足。
发明内容
本发明是立足于现有技术的基础上，针对其不足所作的一种改进。本发明仍选用现有技术中常用的球化元素，因而其发明点主要不在于对球化元素的选择，而在于对所述球化元素含量的重新确定。
本发明提供一种新型的铸铁球化剂，其组成为（按重量百分比计，下同）：5-10%的镁、20-25%的硅、10-15%的钙、8-12%的钇及余量的铁。
本发明还提供另一种新型的铸铁球化剂，其组成为（按重量百分比计，下同）：5-10%的镁、20-25%的硅、10-15%的钙、5-9%的铈及余量的铁。
上述两种球化剂中的镁是最常用的球化元素，它能够促进铸铁中的石墨球状化。增加铁水中的镁含量有助于石墨的球化，但在铁水凝固时，镁具有偏析于晶界的倾向，而且，镁在铸铁中的残留量越高，这种倾向也就越强烈，因而本发明将镁含量限定在5-10%的范围内；
稀土族元素对促进铸铁中石墨的球化有显著作用，但不是17种稀土元素均有此种作用，只有钇和铈具有较强的、明显的促进石墨球化的功能。铁水中钇或铈含量偏低时，会出现不规则的石墨，如蠕虫状石墨，但铁水中钇或铈含量过高时，则有白口倾向，而且石墨的圆整度也将变差，因而本发明将钇和铈的含量分别限定在8-12%和5-9%的范围内；
硅是强石墨化元素，因而它间接地促进石墨的球化。不仅如此，硅还能够细化晶粒和提高石墨球的圆整度，但其含量过高时则会降低铸铁的脆性转变温度，因此本发明将硅含量限定在20-25%的范围内；
钙对于氧和硫的亲和力大于镁、钇或铈与氧和硫的亲和力，球化剂中含有一定量的钙有助于防止其中的镁、钇或铈与铁水中的氧和硫进行反应，也就是说，钙“保护”了镁、钇或铈，从而提高了镁、钇或铈的球化效率。但当钙含量过大时，所得铸铁的白口倾向明显增加，所以本发明将钙的含量限定在10-15%的范围内。
现将本发明上述铸铁球化剂的生产工艺陈述于下：
首先用现有技术的矿热炉冶炼硅铁合金，然后将所得的合金在感应炉中与镁、钇或铈及附加的废钢混合熔炼，从而制得本发明的铸铁球化剂。本发明涉及的矿热炉及感应炉冶炼工艺均属现有技术中的常规工艺，此种工艺已为本技术领域中的普通技术人员所熟知，所以，尽管本申请人没有提供相关的详细技术细节，所述技术人员只要得知所述球化剂的成分，就可自行确定相关的技术参数，将该球化剂顺利地制备出来。
具体实施方案
下面通过实施例进一步说明本发明
实施例1
将矿热炉冶炼的72号硅铁倒入铁水包中，然后再将该硅铁熔体倾入工频感应炉中。所述感应炉事先已置有硅-钙合金、金属镁、金属钇和清洁废钢。上述物料在所述工频感应炉中经完全熔化和均匀搅拌后，得到本发明的Si-Mg-Ca-RE球化剂,其组成为：Mg8%、Si23%、Ca12%、Y10%及余量的Fe。
实施例2
重复实施例1的工艺步骤，但用金属铈取代实施例1中的金属钇。所得的球化剂的组成为：Mg9%、Si21%、Ca11%、Ce19%及余量的Fe。
使用上述实施例1或2的球化剂对铸铁进行球化处理，可使所述铸铁的球化率达到98%以上；石墨的大小达到6级以上、机械性能完全符合技术规范的要求。
Claims (2)
1.一种新型的铸铁球化剂，其组成为（按重量百分比计）：5-10%的镁、20-25%的硅、10-15%的钙、8-12%的钇及余量的铁。
2.一种新型的铸铁球化剂，其组成为（按重量百分比计，）：5-10%的镁、20-25%的硅、10-15%的钙、5-9%的铈及余量的铁。
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Also Published As
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