CN103938066A - 一种生产蠕墨铸铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铸铁的生产方法，尤其是涉及一种生产蠕墨铸铁的方法，该方法加料、钛铁随第一批炉料加入炉中，加入重量含量0.1~0.3%；熔化：熔化过程温度<1380℃；取样温度为1460-1480℃，过热温度为1500-1510℃；埋包：在蠕化包的一侧加入蠕化剂，舂实，覆盖孕育剂，再覆盖1%~2%的碎钢片，达到将孕育剂覆盖严实的标准即可，在铁水冲入的一端放0.5~0.8%的铜；快速一次性出铁，出铁温度为1470~1490℃，不使用孕育槽，铁水对着没有放蠕化剂的一侧冲入；蠕化、蠕化反应结束后，扒渣；本发明方法独特、不需要炉前金相检测设备，就能达到蠕化率稳定控制的水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸铁的生产方法，尤其是涉及一种生产蠕墨铸铁的方法。
背景技术
蠕墨铸铁作为一种性能介于灰铸铁和球墨铸铁的材质，其生产难度相对较高，而在国外研究蠕墨铸铁相对较早，蠕墨铸铁技术的发展起始于上世纪九十年代的欧洲，而首次缸体的批量生产则在1999年，国内研究蠕墨铸铁相对较晚，前几年国内标准规定，试块蠕化率应达到50%以上，近期随着我国国内蠕铁发展，将蠕化率的标准修订为80%以上，但是国内批量生产蠕墨铸铁的厂家相对较少，而且将蠕化
率稳定在80%以上难度较大，需要一系列设备支持。
下表是国内最新的蠕铁标准(Y25单铸试块，室温下检测)：
金相指标：单铸试块蠕化率≥80%，铸件实体蠕化率与顾客沟通确定。现有技术存在的缺陷：首先是工艺方面，现有生产蠕墨铸铁的工艺，以埋包冲入的方式进行蠕化处理较为普遍，埋包材料通常为稀土硅镁合金和稀土镁合金+Ti两种。此两种方式要求各参数和蠕化剂、孕育剂加入量必须按照炉前S含量进行计算，而且要求出铁量准确，由于生产蠕墨铸铁的Mg含量范围较窄，另外Ti与Mg的互相作用产生蠕虫石墨的区间也很窄，所以，埋包处理的方式存在一定缺陷，蠕化率不能很好的稳定控制。
目前为止还没有克服上述方法。
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、不需要炉前金相检测设备，就能达到蠕化率稳定控制的水平的一种生产蠕墨铸铁的方法。
本发明通过如下方式实现：
一种生产蠕墨铸铁的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
a、加料：加料顺序为废钢-机铁-生铁，保证过程紧凑，无蓬料、过烧等现象；
b、钛铁随第一批炉料加入炉中，加入重量含量0.1～0.3%；
c、熔化：熔化过程温度<1380℃；取样温度为1460-1480℃，过热温度为1500-1510℃；
d、埋包：在蠕化包的一侧加入蠕化剂，舂实，覆盖孕育剂，再覆盖1%～2%的碎钢片，达到将孕育剂覆盖严实的标准即可，在铁水冲入的一端放0.5～0.8%的铜；
e、快速一次性出铁，出铁温度为1470～1490℃，不使用孕育槽，铁水对着没有放蠕化剂的一侧冲入；
f、蠕化：蠕化反应温度控制在1420～1460℃，出铁到包内大概75%铁水时，停止出铁，待蠕化反应结束，将剩余铁水出尽；
g、蠕化反应结束后，扒渣；
所述原材料及重量百分含量依次为生铁50～70%，废钢5～15%，球机铁20～40%；
所述原材料化学成分依次为：C：3.4～3.8%，Si：2.0～3.0%，Mn＜0.4%，P＜0.04%，炉前S控制在0.015～0.03%，炉后S控制在0.02～0.04%之间，Mg：0.015～0.03%，Ti：0.15～0.25%；
所述蠕化用埋包材料为稀土硅镁蠕化剂、硅钡孕育剂和铜，其加入的重量百分含量依次为：0.45～0.65、0.25～0.35和0.5～0.8；所述稀土硅镁蠕化剂中个元素的重量含量依次为Mg（%）：5-6，Si（%）：44-48，RE（%）：5.5-6.5，Ca（%）：1.8-2.3；所述硅钡孕育剂中个元素的重量含量依次为：Si（%）：72-77，Ca（%）：1-2，Ba（%）：2-3，Al（%）：0.8-1.5；所述铜中元素的重量含量Cu（%）：98～100；
所述蠕化剂和孕育剂的加入量要根据炉前的S含量控制，炉前S含量超过0.035%必须使用NaHCO3进行脱硫处理，如果炉前S含量低于0.015%，则补加硫铁。
本发明有如下效果：
1）方法独特：本发明提供的方法包括如下步骤：加料：加料顺序为废钢-机铁-生铁，保证过程紧凑，无蓬料、过烧等现象；钛铁随第一批炉料加入炉中，加入重量含量0.1～0.3%；熔化：熔化过程温度<1380℃；取样温度为1460-1480℃，过热温度为1500-1510℃；埋包：在蠕化包的一侧加入蠕化剂，舂实，覆盖孕育剂，再覆盖1%～2%的碎钢片，达到将孕育剂覆盖严实的标准即可，在铁水冲入的一端放0.5～0.8%的铜；快速一次性出铁，出铁温度为1470～1490℃，不使用孕育槽，铁水对着没有放蠕化剂的一侧冲入；蠕化：蠕化反应温度控制在1420～1460℃，出铁到包内大概75%铁水时，停止出铁，待蠕化反应结束，将剩余铁水出尽；蠕化反应结束后，扒渣。
2）不需要炉前金相检测设备，就能达到蠕化率稳定控制的水平：采用本发明方法生产的蠕墨铸铁，其工艺稳定性高，蠕化率达到80%以上。由于蠕墨铸铁的高温性能优异，适合在汽车发动机、排气管、玻璃模具、柴油机缸盖、制动零件等应用，所以拥有了此技术，可以使得铸铁向汽车领域拓展，将来能够争取到更多的顾客，争取更多的利益。
3）将本发明生产处的产品取光谱样、三角试片，观察三角试片，当端口为银白色，白口深度0～3mm，两侧微缩1～3mm左右，中心略见针状黑点则为蠕化良好，可以正常浇注；如果观察三角试片呈黑色，则为蠕化不足，不能浇注，铁水报废处理；如果观察三角试片为银白色，但是中心无法看到黑色针状黑点，则为蠕化过度，铁水中球化元素过多，需要加入一定硫铁消耗Mg元素，两者反应比例为1:1，将Mg元素消耗至0.015～0.03%左右即可，如果铁水温度过低，无法浇注，则此包铁水必须报废处理。其中三角试块如附图1所示，底长20mm，高40mm。浇注温度1300～1400℃，铸件主体壁厚越大，则浇注温度越低，蠕化结束到浇注结束时间控制在12分钟内；试验结果：以下实验数据测量温度为：室温；试块型号为Y25单铸试块，尺寸如附图2、附图3所示，其中附图3为附图2的左视图。
性能及金相结果如下表所示：
金相照片如附图4和附图5所示
附图说明
图1为本发明三角试块示意图；
图2为本发明试块型号为Y25单铸试块；
图3为本发明图2的左视图；
图4为本发明金相照片；
图5为本发明金相照片。
具体实施方式
一种生产蠕墨铸铁的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
a、加料：加料顺序为废钢-机铁-生铁，保证过程紧凑，无蓬料、过烧等现象；
b、钛铁随第一批炉料加入炉中，加入重量含量0.1～0.3%；
c、熔化：熔化过程温度<1380℃；取样温度为1460-1480℃，过热温度为1500-1510℃；
d、埋包：在蠕化包的一侧加入蠕化剂，舂实，覆盖孕育剂，再覆盖1%～2%的碎钢片，达到将孕育剂覆盖严实的标准即可，在铁水冲入的一端放0.5～0.8%的铜；
e、快速一次性出铁，出铁温度为1470～1490℃，不使用孕育槽，铁水对着没有放蠕化剂的一侧冲入；
f、蠕化：蠕化反应温度控制在1420～1460℃，出铁到包内大概75%铁水时，停止出铁，待蠕化反应结束，将剩余铁水出尽；
g、蠕化反应结束后，扒渣。
所述原材料及重量百分含量依次为生铁50～70%，废钢5～15%，球机铁20～40%。
所述原材料化学成分依次为：C：3.4～3.8%，Si：2.0～3.0%，Mn＜0.4%，P＜0.04%，炉前S控制在0.015～0.03%，炉后S控制在0.02～0.04%之间，Mg：0.015～0.03%，Ti：0.15～0.25%。
所述蠕化用埋包材料为稀土硅镁蠕化剂、硅钡孕育剂和铜，其加入的重量百分含量依次为：0.45～0.65、0.25～0.35和0.5～0.8；所述稀土硅镁蠕化剂中个元素的重量含量依次为Mg（%）：5-6，Si（%）：44-48，RE（%）：5.5-6.5，Ca（%）：1.8-2.3；所述硅钡孕育剂中个元素的重量含量依次为：Si（%）：72-77，Ca（%）：1-2，Ba（%）：2-3，Al（%）：0.8-1.5；所述铜中元素的重量含量Cu（%）：98～100。
所述蠕化剂和孕育剂的加入量要根据炉前的S含量控制，炉前S含量超过0.035%必须使用NaHCO3进行脱硫处理，如果炉前S含量低于0.015%，则补加硫铁。
Claims (5)
1. 一种生产蠕墨铸铁的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
a、加料：加料顺序为废钢-机铁-生铁，保证过程紧凑，无蓬料、过烧等现象；
b、钛铁随第一批炉料加入炉中，加入重量含量0.1~0.3%；
c、熔化：熔化过程温度<1380℃；取样温度为1460-1480℃，过热温度为1500-1510℃；
d、埋包：在蠕化包的一侧加入蠕化剂，舂实，覆盖孕育剂，再覆盖1%~2%的碎钢片，达到将孕育剂覆盖严实的标准即可，在铁水冲入的一端放0.5~0.8%的铜；
e、快速一次性出铁，出铁温度为1470~1490℃，不使用孕育槽，铁水对着没有放蠕化剂的一侧冲入；
f、蠕化：蠕化反应温度控制在1420~1460℃，出铁到包内大概75%铁水时，停止出铁，待蠕化反应结束，将剩余铁水出尽；
g、蠕化反应结束后，扒渣。
2. 如权利要求1所述的一种生产蠕墨铸铁的方法，其特征在于：所述原材料及重量百分含量依次为生铁50~70%，废钢5~15%，球机铁20~40%。
3. 如权利要求1所述的一种生产蠕墨铸铁的方法，其特征在于：所述原材料化学成分依次为：C：3.4~3.8%，Si：2.0~3.0%，Mn＜0.4%，P＜0.04%，炉前S控制在0.015~0.03%，炉后S控制在0.02~0.04%之间，Mg：0.015~0.03%，Ti：0.15~0.25%。
4. 如权利要求1所述的一种生产蠕墨铸铁的方法，其特征在于：所述蠕化用埋包材料为稀土硅镁蠕化剂、硅钡孕育剂和铜，其加入的重量百分含量依次为：0.45~0.65、0.25~0.35和0.5~0.8；所述稀土硅镁蠕化剂中个元素的重量含量依次为Mg（%）：5-6，Si（%）：44-48，RE（%）：5.5-6.5，Ca（%）：1.8-2.3；所述硅钡孕育剂中个元素的重量含量依次为：Si（%）：72-77，Ca（%）：1-2，Ba（%）：2-3，Al（%）：0.8-1.5；所述铜中元素的重量含量Cu（%）：98~100。
5. 如权利要求1所述的一种生产蠕墨铸铁的方法，其特征在于：所述蠕化剂和孕育剂的加入量要根据炉前的S含量控制，炉前S含量超过0.035%必须使用NaHCO3进行脱硫处理，如果炉前S含量低于0.015%，则补加硫铁。
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