CN103898268B

CN103898268B - 球化剂伴侣

Info

Publication number: CN103898268B
Application number: CN201410148124.4A
Authority: CN
Inventors: 杜军伟
Original assignee: FUJIAN JIANYANG DUSHI CASTING Co Ltd
Current assignee: Nanping City Jianyang Qu Month Yue Trade Co ltd
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2034-04-14
Also published as: CN103898268A

Abstract

本发明涉及一种用于生产球墨铸铁的球化剂伴侣。本发明用于生产球墨铸铁的球化剂伴侣，它与球化剂一起使用时，可延缓铁水球化衰退时间，提高并稳定球铁件的球化等级，增加球铁中的石墨球数量。一种用于生产球墨铸铁的球化剂伴侣，它包含以下元素：Ba，Bi，Sb，La，Ce，Si和Fe，上述各元素成分的重量份数比分别为Ba11-13份，Bi6-11份，Sb0-10份，La13-15份，Ce7-9份，Si40-44份，Fe9-15份。

Description

球化剂伴侣

技术领域

本发明涉及一种用于生产球墨铸铁的球化剂伴侣。

背景技术

球墨铸铁是一种广泛应用于汽车、能源、机床、电力、钢铁、化工、轻工机械、铁道交通、建筑等各个工业领域的工程材料，我国年产量超过1000万吨。球墨铸铁材质性能是影响使用性能的是重要指标。

影响球墨铸铁材质性能的最重要因素是球化处理质量的控制技术，而影响球化处理质量的最重要因素之一又是球化剂的质量。

当前球化处理工艺主要有冲入法、盖包冲入法和喂丝法，其中，冲入法和盖包冲入法占球铁总产量的80%左右。冲入法和盖包冲入法都是把球化剂事先置于处理包底部，然后用化学成分和温度都符合工艺要求的铁液冲入处理包中，使其发生变质反应，促使形成球墨铸铁铁液。

当前球化剂普遍存在变质反应时间和反应激烈程度难以控制的不足，比如，在每分钟镁的自然衰退过程中，炉前时而会出现球化等级不理想（球化只有4-6级）、球化衰退快、石墨球形不好、球数不多等情况，在生产一般球铁件、满足国内的要求并不是问题，但若要生产高档球铁件（如风电铸件、中小件及汽车安保件等）显然不行。在浇注后，随着铁水的冷凝，铁水中的石墨球会衰退变大并变形，特别是铸件心部的石墨球衰退更加严重，致使生产出来的球铁无法达到设计要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于生产球墨铸铁的球化剂伴侣，它与球化剂一起使用时，可延缓铁水球化衰退时间，提高并稳定球铁件的球化等级，增加球铁中的石墨球数量。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种用于生产球墨铸铁的球化剂伴侣，它包含以下元素：Ba，Bi，Sb，La，Ce，Si和Fe，上述各元素成分的重量份数比分别为Ba11-13份，Bi6-11份，Sb0-10份，La13-15份，Ce7-9份，Si40-44份，Fe9-15份。

所述的球化剂伴侣为粉状混合物或合金。

所述的球化剂伴侣粉状混合物或合金的粒度为1-5mm。

所述球化剂伴侣为混合物，制备方法为将所述元素的单质或由所述元素形成的合金破碎至所需粒度，按所述的成分重量份数比进行混合即可。

上述制备方法的原料可以是但不限于：金属铋、金属锑、硅钡、硅单质、镧硅、铈硅、稀土硅铁。

所述的球化剂伴侣的使用方法简便，可在铁液球化过程中同时完成。球化剂伴侣的使用量为所处理铁液重量的0.2%-0.4%。为使球化剂伴侣能够发挥更好的效果，在球化处理过程中就让铁液先与球化剂伴侣接触反应，再与球化剂接触反应。例如，在球化处理包底部设置堤坝，堤坝一边放置球化剂，并在球化剂上覆盖缓释隔层；另一边放置球化剂伴侣。所述缓释隔层为洁净的球铁切屑或孕育剂。

球化剂为国内广泛使用的稀土镁硅铁合金或重稀土镁硅铁合金，球化处理冲入法或盖包冲入法。使用本发明球化剂伴侣可提高球铁的球化率，延缓球化衰退时间，因而能提高球铁的力学性能（即抗拉强度和伸长率），减少同批次铸件材质性能的波动，并提高生产效率和生产的成品率。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：本发明所述的球化剂伴侣与球化剂配合使用进，具有如下特点：

1、可提高并稳定球铁件的球化等级，增加球铁件中的石墨球数10-30%，且球径更小，球的圆整度更好；

2、铁水抗衰退能力大幅提高，铁水在15-20钟内石墨球基本不存在衰退现象；

3、减少铸件缩松、缩孔缺陷，有增加铁水的流动性及净化铁水的效果；

4、球化剂伴侣的加入量少，加入量仅为铁水重量的0.2%-0.4%。

附图说明

图1是实施例中只加入球化剂A成份后铁水浇注后期取样的金相图。

图2是实施例中加入球化剂A成份和例1球化剂伴侣后铁水浇注后期取样的金相图。

具体实施方式

球化剂伴侣及制备

采用本发明的技术方案得到的球化剂伴侣（例1，例2，例3），其成分见表1。

表1球化剂伴侣成分及重量份数

实施方式	形式	Ba	Bi	Sb	La	Ce	Si	Fe
									例1	混合物	12	11	0	13	8	42	12
例2	混合物	11	6	10	14	9	40	9
									例3	混合物	13	8	5	15	7	44	15

例1相对适用于壁厚小于40mm的中小球铁铸件，例2相对适用于壁厚大于40mm的大型球铁铸件。

制备方法：从金属铋、金属锑、硅钡、硅单质、镧硅、铈硅、稀土硅铁中，根据目标成分选择原料，并按照比例进行搭配，然后将原料机械破碎进行混合制得。

球化剂伴侣的使用效果实验：

将上述得到的球化剂伴侣与现有球化剂A、B进行多次实验，分别采用感应电炉和冲天炉熔炼铁液，炉料为铸造生铁、碳素废钢和回炉料。原铁液成分（重量百分比）C3.7-3.9%、Si1.6-1.8%、Mn0-0.3%、P0-0.05%、S0-0.02%，球化处理温度1460-1500摄氏度，处理后铁液除浇注铸件外，还按要求在不同时间浇注Y型试块。

球化剂A成份（重量百分比）：Re（稀土）1-3%、Mg6-8%、Ca2-4%、Si40-44%，其余为Fe，加入量为铁液重量的1.3-1.5%。

球化剂B成份（重量百分比）：Y（钇）4-6%、Mg7-9%、Ca1-3%、Si40-44%，其余为Fe。加入量为铁液重量的1.4-1.6%。

球化剂伴侣加入量为铁液重量的0.2-0.4%。

让铁液先与球化剂伴侣接触反应，再与球化剂接触反应。在球化处理包底部设置堤坝，堤坝一边放置球化剂，并在球化剂上覆盖洁净的球铁切屑或孕育剂作为缓释隔层，堤坝另一边放置球化剂伴侣。

实验结果见表2

表2本发明技术方案与现有技术对比实验结果{

表2中，球化剂A用于生产壁厚小于40mm的中小球铁铸件，感应炉熔炼铁液；球化剂B（重稀土镁硅铁合金）用于生产壁厚大于40mm的大型球铁铸件，冲天炉熔炼铁液。取样时间“前”为浇注前期取的样，“后”为浇注后期取的样。

所浇球铁件的牌号为QT450-10，要求抗拉强度Rm≥400MPa，伸长率A≥10%。

上述实验说明，本发明所述球化剂伴侣与球化剂配合使用，明显提高了球铁的抗拉强度，伸长率也有所提高，尤其优点是由于延缓了球化衰退，因此减少了浇注前期和后期的性能波动，提高了球铁质量的稳定性。

从金相图图1和图2的对比可知，在加入球化剂伴侣后，铁水的石墨球数增加明显，且球径更小，球的圆整度更好；这表明铁水的抗衰退能力大幅提高，铁水在15-20钟内石墨球基本不存在衰退现象。

Claims

1.一种球化剂伴侣，其特征在于：它包含以下元素：Ba，Bi，Sb，La，Ce，Si和Fe，上述各元素成分的重量份数比分别为Ba11-13份，Bi6-11份，Sb0-10份，La13-15份，Ce7-9份，Si40-44份，Fe9-15份。

2.根据权利要求1所述的球化剂伴侣，其特征在于：所述的球化剂伴侣为粉状混合物或合金。

3.根据权利要求2所述的球化剂伴侣，其特征在于：所述的球化剂伴侣粉状混合物或合金的粒度为1-5mm。