CN104152793B - Qt500-7厚壁件质量和成分控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种QT500?7厚壁件质量和成分控制的方法,属球墨铸铁熔炼及热处理技术领域。它是通过控制球墨铸铁熔炼铁液中C、Si、Mn、P、S、Cu、Mg元素的重量百分比、球化孕育、铁水包浇注时进行随流孕育、铸件去应力退火等步骤,对铁液成分百分比、浇注、保温及去应力退火时间的严格控制,使QT500?7厚壁件的内部组织得到很好的改良,从而提高厚壁球墨铸铁件成品合格率。其产品的球墨铸铁机械性能高于QT500?7国家标准,产品的合格率高,经济效益明显。解决了采用传统的工艺及配料方案生产厚壁球墨铸铁件时会出现碎块状石墨、石墨漂浮、缩松、球化衰退等问题,导致厚壁球墨铸铁件成品合格率降低的问题。

Description

QT500-7厚壁件质量和成分控制的方法
技术领域
本发明涉及一种QT500-7厚壁件质量和成分控制的方法,属球墨铸铁熔炼及热处理技术领域。
背景技术
近年来,随着球墨铸铁件生产技术的进步和新的应用领域的不断出现,厚壁球墨铸铁件的生产出现了蓬勃的发展。但采用传统的工艺及配料方案,在生产厚壁球墨铸铁件时会出现导致厚壁球墨铸铁件内部组织不良,如:碎块状石墨、石墨漂浮、缩松、球化衰退等问题。这些问题的出现,将会导致厚壁球墨铸铁件成品合格率降低。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种通过对铁液成分百分比、浇注、保温及去应力退火时间的严格控制,来提高厚壁球墨铸铁件成品合格率的QT500-7厚壁件质量和成分控制的方法。
本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的:
一种QT500-7厚壁件质量和成分控制的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
(1)、控制球墨铸铁熔炼铁液中C、Si、Mn、P、S、Cu、Mg七种元素的重量百分比:
C: 3.45~3.60%
Si: 2.25~2.45%
Mn: 0.30~0.40%
P: 0.02~0.045%
S: 0.01~0.015%
Cu: 0.17~0.27%
Mg: 0.040~0.055%
熔炼时先在电炉中加入50%生铁,待生铁融化成液态时,加入剩余生铁和19%的废钢,待炉中原料全化为液态时,先对铁液表面扒渣处理,并进行原铁液成分化验,再根据化验结果,对铁液成分的C、Si、Mn做微量调整;若 C含量高,根据计算加废钢降C,若 C含量低则根据计算加增碳剂;根据原铁液Si的含量确定硅钡复合孕育剂的具体添加量;Mn一般低于所需含量,计算确定最终锰铁的加入量;达到上述技术指标要求后,控制铁水温度在1450~1480℃,保温15分钟,使铁水充分净化;
(2)、球化孕育:将球化剂包底堤坝内,紧实后覆盖孕育剂,再加覆盖剂或铁板,先冲入2/3的铁水,待反应块结束时,冲入剩余1/3的铁水,同时加入孕育剂,铁水处理完后,进行三次扒渣,最后加覆盖剂,电炉出铁水的温度为1430~1450℃;
(3)、铁水包浇注铁水的温度为1320~1380℃,浇注时,进行随流孕育;
(4)、铸型浇注后开箱:铸件在浇注完成以后在型内留存时间不小于36小时,再开箱清理;
(5)、铸件去应力退火:铸件在150~200℃的温度装炉,通过调节天然气气压和火焰喷头数量,升温时间5.5小时,使退火炉的温度升至590±20℃后,保温6小时,再关闭天然气气阀,停止加气,随炉冷却至200℃以下出炉,冷却速度为50℃/h。
本发明与现有技术相比的有益效果在于:
该QT500-7厚壁件质量和成分控制的方法通过对铁液成分百分比、浇注、保温及去应力退火时间的改变和调整,使QT500-7厚壁件的内部组织得到了很好的改良,其产品的球墨铸铁机械性能高于QT500-7国家标准,产品的合格率高,经济效益明显。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做进一步的说明:
实施例样本名称:XAN1012503.00 轴头,铸件重量:261Kg,材料要求:QT500-7。
用同一包铁水浇注8件XAN1012503.00轴头,铸件浇注结束后迅速浇注V型试块,并对第一件轴头和V型试块进行检测。8件轴头和V型试块共2.1吨,加上浇注系统需配置3吨铁液,浇注剩余铁液浇回炉板。
(1)、控制球墨铸铁熔炼铁液中C、Si、Mn、P、S、Cu、Mg各元素的重量百分比。
Cu: 0.17~0.27%;
Mg: 0.040~0.055%;
重稀土球化剂D-1: 2.25~2.45%;
硅钡复合孕育剂J-12: 2.25~2.45%;
废钢: 19%;
生铁: 81%;
在铁水包中放入球化处理料,将电炉中的熔炼铁液倒入铁水包中进行球化处理,电炉铁水出炉温度为:1445℃;
熔炼时先在电炉中加入2430kg生铁,待生铁融化成液态时,加入废钢570kg。待炉中原料全化为液态时,先对铁液表面扒渣处理,并进行原铁液成分化验,再对铁液成分(C、Si、Mn)做微量调整。根据化验结果显示,C含量为3.43%需添加10kg增碳剂,Mn含量为0.24%需添加锰铁3kg,硅铁孕育剂60kg(3T浇包),电解铜5.5kg(3T浇包),达到技术要求后,控制铁水温度在1450~1480℃,保温15分钟,使铁水充分净化。
(2)、球化孕育:将球化剂包底堤坝内,紧实后覆盖孕育剂,再加覆盖剂或铁板,先冲入2/3的铁水,待反应块结束时,冲入剩余1/3的铁水,同时加入孕育剂,铁水处理完后,进行三次扒渣,最后加覆盖剂,电炉出铁水的温度为1430~1450℃;
球化处理后球墨铸铁熔炼铁液中除Fe元素外,其它六大元素C、Si、Mn、P、S、Cu的重量百分比为:
(3)、铁水包浇注铁水的温度为1320~1380℃,浇注时,进行随流孕育。
(4)、对铸型浇注开箱:铸件在浇注完成以后在型内留存时间不小于36小时,然后在开箱清理。
(5)、铸件去应力退火:铸件在150~200℃的温度装炉,通过调节天然气气压和火焰喷头数量,使升温稳定在运行范围内,升温5.5小时使退火炉的温度升至590±20℃后,保温6小时,再关闭天然气气阀,停止加气,在不开启退火炉炉门和释放炉压的情况下,保证冷却速度在﹤50℃/h,随炉冷却至200℃以下出炉。
铸件抽样金相和机械性能检测结果
金相组织
机械性能:
以上所述只是本发明的较佳实施例而已,上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制,所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形,以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例,均仍属于本发明技术方案的范围内,而不背离本发明的实质和范围。

Claims (1)

1.一种QT500-7厚壁件质量和成分控制的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
(1)、控制球墨铸铁熔炼铁液中C、Si、Mn、P、S、Cu、Mg七种元素的重量百分比:
C: 3.45~3.60%
Si: 2.25~2.45%
Mn: 0.30~0.40%
P: 0.02~0.045%
S: 0.01~0.015%
Cu: 0.17~0.27%
Mg: 0.040~0.055%
熔炼时先在电炉中加入50%生铁,待生铁熔化成液态时,加入剩余生铁和19%的废钢,待炉中原料全化为液态时,先对铁液表面扒渣处理,并进行原铁液成分化验,再根据化验结果,对铁液成分的C、Si、Mn做微量调整;若 C含量高,根据计算加废钢降C,若 C含量低则根据计算加增碳剂;根据原铁液Si的含量确定硅钡复合孕育剂的具体添加量;Mn一般低于所需含量,计算确定最终锰铁的加入量;达到上述技术指标要求后,控制铁水温度在1450~1480℃,保温15分钟,使铁水充分净化;
(2)、球化孕育:将球化剂包底堤坝内,紧实后覆盖孕育剂,再加覆盖剂或铁板,先冲入2/3的铁水,待反应快结束时,冲入剩余1/3的铁水,同时加入孕育剂,铁水处理完后,进行三次扒渣,最后加覆盖剂,电炉出铁水的温度为1430~1450℃;
(3)、铁水包浇注铁水的温度为1320~1380℃,浇注时,进行随流孕育;
(4)、铸型浇注后开箱:铸件在浇注完成以后在型内留存时间不小于36小时,再开箱清理;
(5)、铸件去应力退火:铸件在150~200℃的温度装炉,通过调节天然气气压和火焰喷头数量,升温时间5.5小时,使退火炉的温度升至590±20℃后,保温6小时,再关闭天然气气阀,停止加气,随炉冷却至200℃以下出炉,冷却速度为50℃/h。
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