CN105969929A - 生铁铸件的改质方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生铁铸件的改质方法，包括：步骤(1)将生铁加热至熔化状态，成为铁水，预先将氮气加热至1000～1200℃成为热氮气，随着热氮气向铁水中喷入活性炭，活性炭的粒径为40～60nm，喷完活性炭后，再用热氮气向铁水中喷入硫和铁，硫的粒径为20～30nm，铁的粒径为15～18nm；步骤(2)维持铁水在1560～1600℃之间，搅拌1～4h，搅拌过程中还持续向铁水送入温度为1560～1600℃的热氮气，再静置2min，浇铸成型。本发明所生产的铸件的抗磨损性能优良，具有更高的硬度。

Description

生铁铸件的改质方法
技术领域
本发明涉及一种生铁铸件的改质方法。
背景技术
中国是发展中国家，对铸件的需求越来越多，但是铸件无论在质量还是在数量方面均与发达国家具有很大的差距。因此，我国的铸造生产尚有很大发展空间，铸铁件占整个铸件产量的70％-80％。为了解决传统的铸铁材料的磨损性能和硬度相对较低的问题，需要设计新的能够满足更高要求的铸铁材料的生产方法。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种磨损性能优良的生铁铸件的改质方法。
本发明提供以下技术方案：
一种生铁铸件的改质方法，包括：
步骤(1)将生铁加热至熔化状态，成为铁水，预先将氮气加热至1000～1200℃成为热氮气，随着热氮气向铁水中喷入活性炭，活性炭的粒径为40～60nm，活性炭相对于铁水的质量比为1.14～2.45:1000，喷完活性炭后，再用热氮气向铁水中喷入硫和铁，硫的粒径为20～30nm，铁的粒径为15～18nm，硫相对于铁水的质量比为0.34～0.78:1000，铁相对于铁水的质量比为0.67～0.77:1000；
步骤(2)维持铁水在1560～1600℃之间，搅拌1～4h，搅拌过程中还持续向铁水送入温度为1560～1600℃的热氮气，再静置2min，浇铸成型。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(1)中，活性炭的粒径为45～52nm。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(1)中，活性炭相对于铁水的质量比为1.14:1000。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(1)中，预先将氮气加热至1100℃。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(2)中，维持铁水在1570℃，搅拌3h。
本发明所生产的铸件的抗磨损性能优良，具有更高的硬度。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种生铁铸件的改质方法，包括：
步骤(1)将生铁加热至熔化状态，成为铁水，预先将氮气加热至1000～1200℃成为热氮气，随着热氮气向铁水中喷入活性炭，活性炭的粒径为40～60nm，活性炭相对于铁水的质量比为1.14～2.45:1000，喷完活性炭后，再用热氮气向铁水中喷入硫和铁，硫的粒径为20～30nm，铁的粒径为15～18nm，硫相对于铁水的质量比为0.34～0.78:1000，铁相对于铁水的质量比为0.67～0.77:1000；
步骤(2)维持铁水在1560～1600℃之间，搅拌1～4h，搅拌过程中还持续向铁水送入温度为1560～1600℃的热氮气，再静置2min，浇铸成型。
本发明通过热氮气向铁水中喷入活性炭，活性炭颗粒的粒径为40～60nm。活性炭与铁水相互作用，使最终铸件内部的组织结构更致密，表现为硬度更强，抗磨损性更好。添加完活性炭之后，再添加硫和铁，且硫和铁均以纳米粒子的状态存在，从而改善铸件的组织结构。铁可以促使活性炭和硫分散在铁水内部。
为了使加入至铁水中的各成分能够均匀分散，还持续搅拌1～4h，并且还持续送入温度与铁水接近的热氮气。
经过试验，本发明制备的铸件的伸长率可以达到19％，抗拉强度为556Mpa(试验依照QT500-10标准实施)。
而且，在喷入活性炭时，采用温度为1000～1200℃的热氮气进行吹送，保证活性炭与铁水的温度接近，以促使最终致密组织的形成。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(1)中，活性炭的粒径为45～52nm。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(1)中，活性炭相对于铁水的质量比为1.14:1000。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(1)中，预先将氮气加热至1100℃。
优选的是，所述的生铁铸件的改质方法中，所述步骤(2)中，维持铁水在1570℃，搅拌3h。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (5)

1.一种生铁铸件的改质方法，其特征在于，包括：
步骤(1)将生铁加热至熔化状态，成为铁水，预先将氮气加热至1000～1200℃成为热氮气，随着热氮气向铁水中喷入活性炭，活性炭的粒径为40～60nm，活性炭相对于铁水的质量比为1.14～2.45:1000，喷完活性炭后，再用热氮气向铁水中喷入硫和铁，硫的粒径为20～30nm，铁的粒径为15～18nm，硫相对于铁水的质量比为0.34～0.78:1000，铁相对于铁水的质量比为0.67～0.77:1000；
步骤(2)维持铁水在1560～1600℃之间，搅拌1～4h，搅拌过程中还持续向铁水送入温度为1560～1600℃的热氮气，再静置2min，浇铸成型。
2.如权利要求1所述的生铁铸件的改质方法，其特征在于，所述步骤(1)中，活性炭的粒径为45～52nm。
3.如权利要求1所述的生铁铸件的改质方法，其特征在于，所述步骤(1)中，活性炭相对于铁水的质量比为1.14:1000。
4.如权利要求1所述的生铁铸件的改质方法，其特征在于，所述步骤(1)中，预先将氮气加热至1100℃。
5.如权利要求1所述的生铁铸件的改质方法，其特征在于，所述步骤(2)中，维持铁水在1570℃，搅拌3h。
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