CN104525863A - 一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法 - Google Patents

一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104525863A
CN104525863A CN201410788317.6A CN201410788317A CN104525863A CN 104525863 A CN104525863 A CN 104525863A CN 201410788317 A CN201410788317 A CN 201410788317A CN 104525863 A CN104525863 A CN 104525863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
content
stove
production method
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410788317.6A
Other languages
English (en)
Inventor
肖伯涛
樊自田
郑交文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Science and Technology Normal University
Original Assignee
Jiangxi Science and Technology Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Science and Technology Normal University filed Critical Jiangxi Science and Technology Normal University
Priority to CN201410788317.6A priority Critical patent/CN104525863A/zh
Publication of CN104525863A publication Critical patent/CN104525863A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种以废旧铸件为主要原材料，借助炉前测试以及计算调控相结合的方法调控球墨铸铁件消失模铸造的生产质量的方法。本方法既可以增加材料的利用率，节约资源，又能生产出质量性能稳定的球墨铸铁件，提高铸件的成品率。

Description

一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法
技术领域
本发明涉及消失模铸造领域，特别是涉及一种应用废旧铸铁件进行球墨铸铁的消失模铸造生产。
背景技术
由于消失模铸造是一种近净成形技术，国内外普遍采用消失模铸造方法来生产形状结构复杂的铸件，这其中包括生产球墨铸铁件。
球墨铸铁是一种重要的工程结构材料，由于要在负载情况下工作，因此，球墨铸铁应该具有较高的抗拉强度、塑形，从而使铸件的稳定性、可靠性更强，寿命更长。
由于铸件的使用寿命是有限的，提高废旧铸件的利用率具有重要的意义，既可以节约能源，又能降低资源浪费。
应用废旧铸件进行重熔再铸造是增加废旧铸件利用率的有效途径。但是，在应用废旧铸件生产的过程中，存在的主要问题就是铸件材质稳定性的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种调控应用废旧铸件生产球墨铸铁组织成分的方法，解决消失模铸造球墨铸铁材质不稳定的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法，所生产的消失模铸造球墨铸铁，质量百分比的组分：C 3.6-3.8%、Si 2.5-2.9%、Mn＜0.6%、P＜0.08%、S＜0.025%、其余为Fe和通常的杂质。球墨铸铁的抗拉强度≧500 MPa，伸长率≧7%。
本发明采用的技术方案采用一种利用炉前成分测试以及计算孕育剂加入量的方法来调控球墨铸铁件组织成分的方法，包括以下步骤：
一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、配料，将报废铸铁件与Q235钢按照质量比为3:2进行配料，每炉加入的报废铸铁件和Q235钢的总质量为450Kg，熔炼前在炉内加入的增碳剂质量为8~12Kg，并根据YL-DA型多元素分析仪分析测试的锰含量调控锰铁的加入量；
b、熔炼，将上述原料放入中频感应加热电炉进行熔炼处理；
c、进行炉前成分测试，根据测试结果，向炉内补加增碳剂或Q235钢调节出炉铁水的含碳量，含碳量调至3.6-3.8%后待出炉；
d、浇包预热；
e、根据QT500-7合金的硅含量为2.5-2.9%以及炉前成分测试结果，按照各元素质量守恒原则计算孕育剂的加入量：
QT500-7合金中的硅含量为a%，合金熔炼采用的是b%硅铁作为孕育剂，球化剂中硅的质量分数为c%，球化处理时球化剂的加入量为浇包内铁水质量的d%，炉前测试的铁液中的硅的质量百分数为X%，孕育处理需要加入的孕育剂的质量为Y，由硅元素含量质量守恒原则可得：a%=（d %×浇包内铁水的质量×c%+Y×b%+X%）÷浇包内铁水的质量×100%，根据公式可得计算孕育剂加入量Y；
f、浇注，炉内的铁液加热到设定的温度出炉，球化孕育处理后浇注；
g、落砂，铸件降温至400~600 ℃落砂；
h、组织检验，落砂后对铸件内的球化率、珠光体含量进行金相检验。
为达到更好的技术效果：
步骤e中，铸件中的硅的质量百分比控制在2.5-2.9%之间。
步骤f中，铁液加热到设定的温度为1510-1540 ℃。
步骤f中，铁液浇注时的温度为1420-1460 ℃。
步骤g中，保温时间为1.5-2.5小时。
步骤h中，球化率控制在4级以下，珠光体含量控制在20~50%。
本发明的有益效果是：本发明是应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造以及球墨铸铁中组织成分的控制方法。通过计算的方法调控球墨铸铁的组织成分，本发明具有生产调控方便，生产的球墨铸铁件的组织性能稳定，解决了应用废旧铸件生产球墨铸铁组织性能不稳定的问题。所生产的消失模铸造球墨铸铁，质量百分比的组分：C 3.6-3.8%、Si 2.5-2.9%、Mn＜0.6%、P＜0.08%、S＜0.025%、其余为Fe和通常的杂质。球墨铸铁的抗拉强度≧500 MPa，伸长率≧7%。
附图说明
图1金相试样的取样位置
图2珠光体含量较低的球墨铸铁基体组织图
图3 珠光体含量较高的球墨铸铁基体组织图
图4 改进工艺制得的球墨铸铁的基体组织图。
具体实施方式
实例采用材料包括：公司内部生产的因外形尺寸不合格而报废的QT500-7铸件、Q235钢，增碳剂、75硅铁、稀土镁合金，采用的熔炼设备为容积1吨的中频感应炉，铸件结构如图1所示。熔炼过程采用的设备有炉前快速分析仪、YL-DA型多元素分析仪，熔炼后借助金相法确定铸铁中的珠光体含量以判断铸件是否合格，金相试样的取样位置为铸件的拐角处，如图1中的圈中位置。
工艺改进前的生产工艺是凭借生产经验进行铸铁生产加料的控制，致使铸铁生产质量不稳定，主要存在两种问题：
（1）因硅含量较高致使球墨铸铁中珠光体的含量低于20%，铸件的强度达不到要求，其金相照片如图2所示；
（2）因硅含量较低致使球墨铸铁中的珠光体含量高于50%，铸件的塑形达不到要求，其金相照片如图3所示。
采用本发明方法：
一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法，包括以下步骤：
a、配料，将报废铸铁件与Q235钢按照质量比为3:2进行配料，每炉加入的报废铸铁件和Q235钢的总质量为450Kg，熔炼前在炉内加入的增碳剂质量为8~12Kg，并根据YL-DA型多元素分析仪分析测试的锰含量调控锰铁的加入量；
b、熔炼，将上述原料放入中频感应加热电炉进行熔炼处理；
c、进行炉前成分测试，根据测试结果，向炉内补加增碳剂或Q235钢调节出炉铁水的含碳量，含碳量调至3.6-3.8%后待出炉；
d、浇包预热；
e、根据QT500-7合金的硅含量为2.5-2.9%以及炉前成分测试结果，按照各元素质量守恒原则计算孕育剂的加入量：
QT500-7合金中的硅含量为a%，合金熔炼采用的是b%硅铁作为孕育剂，球化剂中硅的质量分数为c%，球化处理时球化剂的加入量为浇包内铁水质量的d%，炉前测试的铁液中的硅的质量百分数为X%，孕育处理需要加入的孕育剂的质量为Y，由硅元素含量质量守恒原则可得：a%=（d %×浇包内铁水的质量×c%+Y×b%+X%）÷浇包内铁水的质量×100%，根据公式可得计算孕育剂加入量Y；
例如：某公司生产的QT500-7合金中的硅含量为2.6%（根据铸铁产品的组织性能要求实验确定本数值）即能满足铸件的组织性能要求，为了计算孕育剂加入量，现作如下假设：
合金熔炼采用的是75 硅铁作为孕育剂，球化剂中硅的质量分数为44%，球化处理时球化剂的加入量为浇包内铁水质量的1.4%，炉前测试的铁液中的硅的质量百分数为X%，孕育处理需要加入的孕育剂的质量为Y，由硅元素含量质量守恒原则可得：
2.6%=（1.4%×浇包内铁水的质量×44%+Y×75%+X%）÷浇包内铁水的质量×100%  （1）
整理化简得：
Y=(2.6-0.616-X)÷75×浇包内铁水的质量                                        （2）
f、浇注，炉内的铁液加热到设定的温度出炉，球化孕育处理后浇注；铁液浇注时的温度为1420-1460 ℃；
g、落砂，铸件降温至400~600 ℃落砂；保温时间为1.5-2.5小时；
h、组织检验，落砂后对铸件内的球化率、珠光体含量进行金相检验，球化率控制在4级以下，珠光体含量控制在20~50%；
步骤e中，铸件中的硅的质量百分比控制在2.5-2.9%之间。
本发明将炉前测试技术与计算孕育剂加入量的方法相结合，经多炉试验结果分析可知，采用这种新工艺能够将铸件中的硅含量控制在Si 2.5-2.9%，碳含量控制在3.6-3.8%，锰含量控制在0.6%以下，且硫、磷含量均能控制在合理的范围之内，且生产工艺稳定，采用新工艺生产的球墨铸铁件的珠光体含量能够稳定控制，从试验结果中随机选取两炉制得的试样进行基体组织的金相检验，其结果如图4所示。
实施例2
步骤f中，铁液浇注时的温度为1420-1460 ℃。
其余同实施例1。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明书及附图内容所作的等效结构或等效流程图变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域（如砂型铸造），均同理包括在本发明专利的保护范围内。

Claims (6)

1. 一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、配料，将报废铸铁件与Q235钢按照质量比为3:2进行配料，每炉加入的报废铸铁件和Q235钢的总质量为450Kg，熔炼前在炉内加入的增碳剂质量为8~12Kg，并根据YL-DA型多元素分析仪分析测试的锰含量调控锰铁的加入量；
b、熔炼，将上述原料放入中频感应加热电炉进行熔炼处理；
c、进行炉前成分测试，根据测试结果，向炉内补加增碳剂或Q235钢调节出炉铁水的含碳量，含碳量调至3.6-3.8%后待出炉；
d、浇包预热；
e、根据QT500-7合金的硅含量为2.5-2.9%以及炉前成分测试结果，按照各元素质量守恒原则计算孕育剂的加入量：QT500-7合金中的硅含量为a%，合金熔炼采用的是b%硅铁作为孕育剂，球化剂中硅的质量分数为c%，球化处理时球化剂的加入量为浇包内铁水质量的d%，炉前测试的铁液中的硅的质量百分数为X%，孕育处理需要加入的孕育剂的质量为Y，由硅元素含量质量守恒原则可得：a%=（d %×浇包内铁水的质量×c%+Y×b%+X%）÷浇包内铁水的质量×100%，根据公式可得计算孕育剂加入量Y；
f、浇注，炉内的铁液加热到设定的温度出炉，球化孕育处理后浇注；
g、落砂，铸件降温至400~600 ℃落砂；
h、组织检验，落砂后对铸件内的球化率、珠光体含量进行金相检验。
2. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤e中，铸件中的硅的质量百分比控制在2.5-2.9%之间。
3. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤f中，铁液加热到设定的温度为1510-1540 ℃。
4. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤f中，铁液浇注时的温度为1420-1460 ℃。
5. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤g中，保温时间为1.5-2.5小时。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤h中，球化率控制在4级以下，珠光体含量控制在20~50%。
CN201410788317.6A 2014-12-19 2014-12-19 一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法 Pending CN104525863A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410788317.6A CN104525863A (zh) 2014-12-19 2014-12-19 一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410788317.6A CN104525863A (zh) 2014-12-19 2014-12-19 一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104525863A true CN104525863A (zh) 2015-04-22

Family

ID=52841594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410788317.6A Pending CN104525863A (zh) 2014-12-19 2014-12-19 一种应用废旧铸件进行球墨铸铁消失模铸造的生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104525863A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101161845A (zh) * 2007-11-28 2008-04-16 中国船舶重工集团公司第十二研究所 一种用于液压件生产的合成铸铁及其制备方法
CN101280382A (zh) * 2007-04-02 2008-10-08 长春市东方菲斯特机械设备制造有限公司 球磨机奥贝体球铁磨球及制造方法
CN101429615A (zh) * 2008-12-12 2009-05-13 广州柴油机厂 一种柴油机球墨铸铁曲轴及其无冒口铸造工艺
CN102363198A (zh) * 2011-04-11 2012-02-29 中方阀业淅川制造有限公司 球墨铸铁飞轮机壳消失模铸造方法
CN102994684A (zh) * 2012-11-28 2013-03-27 天津市宁河县鑫发工贸有限公司 废钢球墨铸铁配制方法
CN103789605A (zh) * 2014-02-19 2014-05-14 恒天重工股份有限公司 风电偏航变浆器球墨铸铁铸件的制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101280382A (zh) * 2007-04-02 2008-10-08 长春市东方菲斯特机械设备制造有限公司 球磨机奥贝体球铁磨球及制造方法
CN101161845A (zh) * 2007-11-28 2008-04-16 中国船舶重工集团公司第十二研究所 一种用于液压件生产的合成铸铁及其制备方法
CN101429615A (zh) * 2008-12-12 2009-05-13 广州柴油机厂 一种柴油机球墨铸铁曲轴及其无冒口铸造工艺
CN102363198A (zh) * 2011-04-11 2012-02-29 中方阀业淅川制造有限公司 球墨铸铁飞轮机壳消失模铸造方法
CN102994684A (zh) * 2012-11-28 2013-03-27 天津市宁河县鑫发工贸有限公司 废钢球墨铸铁配制方法
CN103789605A (zh) * 2014-02-19 2014-05-14 恒天重工股份有限公司 风电偏航变浆器球墨铸铁铸件的制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102747268B (zh) 高强度、高塑性球墨铸铁及其制造方法
CN103290300B (zh) 厚大断面铁素体球墨铸铁的铸造方法
CN102796939B (zh) 一种采用混合蠕化剂制备蠕墨铸铁的方法
CN108624807A (zh) 一种铸态高珠光体量高蠕化率蠕墨铸铁及其制备方法
CN108004460A (zh) 一种高强度高韧性铸态qt800-5球墨铸铁及其生产方法
CN104846265A (zh) 一种超低温奥氏体耐磨球铁材质及其制备方法
CN105483505A (zh) 一种高强灰铸铁铸缸体的制备方法
CN103131944A (zh) 一种耐磨铸铁件及其制备方法
CN104233052A (zh) 铬钼铜合金蠕铁制动鼓及其制备方法
CN102676906A (zh) 一种蠕墨铸铁的制备方法
CN106801187A (zh) 一种铸铁缸套及其制备方法
CN107326138A (zh) 一种铸造汽车制动毂铸件用灰铸铁的熔炼工艺
CN104726759A (zh) 一种铸态高强度灰铸铁的生产方法
CN105755360A (zh) 一种高珠光体蠕化稳定的蠕墨铸铁制备工艺
CN105200305A (zh) 一种灰铸铁及其制备方法
CN103695760B (zh) 一种合金灰口铸铁中高压泵体材料
CN103088250B (zh) 一种高含碳量低合金化的高强度灰铸铁及其熔炼方法
CN104131214A (zh) 一种改进耐磨铸铁配料工艺
CN103215487B (zh) 锶硅孕育剂在硅钼球墨铸铁中的应用
CN101660083B (zh) 焦炉护炉铁件高性能蠕墨铸铁
CN105349726A (zh) 一种灰铸铁中频感应炉熔炼浇注工艺
CN103343278B (zh) 机体用灰铸铁的生产方法
CN103556032A (zh) 一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁制备方法
CN108998617B (zh) 一种控制球墨铸铁球化率的方法
CN106435334A (zh) 一种铸态球墨铸铁的熔炼工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150422

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication