CN105838841A - 一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法 - Google Patents

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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/08—Manufacture of cast-iron

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

Abstract

本发明公开了一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，涉及纳米变质铸件技术领域，该方法由下列步骤组成：以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、煤粉、膨润土和蠕化剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500‑1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10‑15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5‑10分钟后出炉，进行浇铸，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。本发明制备的纳米变质高韧性蠕墨铸铁具有良好的冲击性能。

Description

一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法
技术领域
本发明涉及纳米铸件技术领域，具体涉及一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法。
背景技术
蠕墨铸铁的石墨形态介于片状和球状石墨之间。蠕墨铸铁的石墨形态在光学显微镜下看起来像片状，但不同于灰口铸铁的是其片较短而厚、头部较圆(形似蠕虫)。所以可以认为蠕虫状石墨是一种过渡型石墨。由于蠕墨铸铁兼有球墨铸铁和灰铸铁的性能，因此，它具有独特的用途，在钢锭模、汽车发动机、排气管、玻璃模具、柴油机缸盖、制动零件等方面的应用均取得了良好的效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法。
本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5-10 分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。
优选的，所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-3.9％、Si 2.3-2.6％、P≤0.06％、Mn 0.1-0.3％、S≤0.02％。
优选的，所述纳米变质剂粉体由Si、SiC混合组成，混合物的粒径≤400nm。
优选的，所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1-1.5:1000。
优选的，所述浇铸温度为1400℃-1450℃。
优选的，所述蠕化剂加入量为铁水的1％-1.5％
有益效果是：本发明制备的纳米变质高韧性蠕墨铸铁和未进行纳米变质的灰铸铁相比，具有较高的抗拉强度。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
实施例1
本发明一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法的具体实施方式：以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。
所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-3.9％、Si 2.3-2.6％、P≤0.06％、Mn 0.1-0.3％、S≤0.02％。
所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比5：1混合组成，混合物的粒径≤400nm。
所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.2:1000。
所述浇铸温度为1400℃-1450℃。
所述蠕化剂加入量为铁水的1％。
参照GB/T 26655-2011蠕墨铸铁件国家标准测定纳米变质高韧性蠕墨铸铁的伸长率，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相同)性能进行比较，见下表：
种类 伸长率％
未纳米变质灰铸铁 1.6
纳米变质灰铸铁 2.2
实施例2
本发明一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法的具体实施方式：以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。
所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-3.9％、Si 2.3-2.6％、P≤0.06％、Mn 0.1-0.3％、S≤0.02％。
所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比4：1混合组成，混合物的粒径≤400nm。
所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.4:1000。
所述浇铸温度为1400℃-1450℃。
所述蠕化剂加入量为铁水的1.2％。
参照GB/T 26655-2011蠕墨铸铁件国家标准测定纳米变质高韧性蠕墨铸铁的伸长率，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相同)性能进行比较，见下表：
种类 伸长率％
未纳米变质灰铸铁 1.7
纳米变质灰铸铁 2.4
实施例3
本发明一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法的具体实施方式：以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。
所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-3.9％、Si 2.3-2.6％、P≤0.06％、Mn 0.1-0.3％、S≤0.02％。
所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比6：1混合组成，混合物的粒径≤400nm。
所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.5:1000。
所述浇铸温度为1400℃-1450℃。
所述蠕化剂加入量为铁水的1.5％。
参照GB/T 26655-2011蠕墨铸铁件国家标准国家标准测定纳米变质高韧性蠕墨铸铁的伸长率，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相同)性能进行比较，见下表：
种类 伸长率％
未纳米变质灰铸铁 1.5
纳米变质灰铸铁 2.4
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，凡是利用本发明说明书的内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、煤粉、膨润土和蠕化剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。
2.根据权利要求1所述一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C3.7-3.9％、Si 2.3-2.6％、P≤0.06％、Mn 0.1-0.3％、S≤0.02％。
3.根据权利要求1所述一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳米变质剂粉体由Si、SiC混合组成，混合物的粒径≤400nm。
4.根据权利要求1所述一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1-1.5:1000。
5.根据权利要求1所述一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述浇铸温度为1400℃-1450℃。
6.根据权利要求1所述一种纳米变质高韧性蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述蠕化剂加入量为铁水的1％-1.5％。
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