CN106222528B - 一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法 - Google Patents

一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106222528B
CN106222528B CN201610905611.XA CN201610905611A CN106222528B CN 106222528 B CN106222528 B CN 106222528B CN 201610905611 A CN201610905611 A CN 201610905611A CN 106222528 B CN106222528 B CN 106222528B
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
carburant
percentage
micro
weight
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610905611.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106222528A (zh
Inventor
刘金水
周惦武
邵斌
代德利
张福全
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.)
Hunan University
Original Assignee
Hunan 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 Hunan University filed Critical Hunan University
Priority to CN201610905611.XA priority Critical patent/CN106222528B/zh
Publication of CN106222528A publication Critical patent/CN106222528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106222528B publication Critical patent/CN106222528B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及一种控制大断面球铁件显微缩松用微合金化元素和随流瞬时孕育剂，其特征是：所述微合金化元素为Cu和Sn的组合，所述随流瞬时孕育剂为SiRE，成分范围(重量百分比)为：65‑80％Si，1.0‑2.5％RE，0.65‑1.35％Ca，4‑6％Al，余为Fe。其优点是：通过所述微合金化元素和随流瞬时孕育剂的协同作用，提高铁液的球化等级，增加铁液凝固后期石墨的数目，以及细化石墨，降低因显微缩松造成大断面球铁件质量和性能不符合要求的废品率。

Description

一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法
技术领域
本发明涉及一种冶金技术，尤其涉及一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法。
背景技术
大断面球铁件凝固时间长、冷却速度慢，外冷铁加快冷却速度时，强化铸件的冷却能力有限，因此铸件石墨形核时实际的过冷度小。圆整、细小和均匀分散的石墨难以形成，加上铁液凝固后期石墨数目的减少，铸件很容易出现显微缩松缺陷，从而造成大断面球铁件的质量和性能达不到使用要求。显微缩松缺陷的控制，成为大断面球铁件亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于，针对大断面球铁件铁液凝固时间长，外冷铁强化铸件的冷却能力有限，铸件易出现显微缩松缺陷，造成大断面球铁件的质量和性能达不到使用要求的问题，提供一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法，旨在提高铁液的球化等级，增加凝固后期石墨的数目，以及细化石墨，通过凝固后期获得较多圆整、细小和均匀分散石墨的膨胀作用，实现铸件的自补缩，控制铸件显微缩松缺陷的形成，提高大断面球铁件的质量和性能。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采用20t/h、8000KW中频无芯感应电炉熔炼球铁件的铁液，原材料选用Q10生铁、低合金碳素钢和低氮量晶体增碳剂，炉内加料顺序依次为生铁、废钢、锰铁、增碳剂、SiFe；炉内静置时间不超过30min；出铁温度控制在1460℃-1480℃；
步骤2、使用球化包进行冲入法球化和孕育处理，球化包内首先装填由微合金化元素组成的块状金属，以及由轻、重稀土组成的混合稀土球化剂，球化剂铺平捣实后，上面覆盖重量百分含量为0.6％的含Sb、Ca元素的长效复合孕育剂，球化温度1460-1480℃，球化至浇注，并以浇注温度为参考，控制温度持续20min；
步骤3、进行球铁件的随流瞬时孕育和浇注，随流瞬时孕育剂的重量百分比为0.08-0.11％；浇注温度为1340-1380℃；该步骤中：随流瞬时孕育剂为SiRE，重量百分比为：Si:65-80％，RE:1.0-2.5％，Ca:0.65-1.35％，Al:4-6％，余为Fe；随流瞬时孕育剂的稀土成分为铈。
进一步地，步骤2中：微合金化元素为Cu和Sn的组合，Cu和Sn的加入重量百分比分别为0.6％和0.1％。
进一步地，步骤2中：球化剂为电炉生产条件下使用，混合稀土球化剂的重量百分比为1.2％，轻、重稀土的配比为5:1。
进一步地，步骤3中：随流瞬时孕育剂中的Al中和低氮量晶体增碳剂中的氮，能够增加铁液中石墨球的数目以及细化石墨。
本发明的效果在于：
1、提高铁液的球化等级，增加凝固后期石墨的数目，以及细化石墨。
2、降低因显微缩松造成大断面球铁件质量和性能不符合要求的废品率。
3、本发明通过所述微合金化元素和随流瞬时孕育剂的协同作用，提高铁液的球化等级，增加铁液凝固后期石墨的数目，以及细化石墨，降低因显微缩松造成大断面球铁件质量和性能不符合要求的废品率。
附图说明
图1是本发明实施例铸件本体试块的金相组织。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
本实施例提供的大断面球铁件为QT600-3的滑枕铸件，由以下重量百分含量的组分组成：C:3.5-3.6％，Si:2.0-2.2％，Mn:0.5-0.6％，P≤0.04％，S≤0.01％，Re≤0.010％，Mg:0.035-0.045％，余量为Fe。该球铁铸件的最大壁厚为150mm。
本实施例提供的一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采用20t/h、8000KW中频无芯感应电炉熔炼球铁件的铁液，原材料选用Q10生铁、低合金碳素钢和低氮量晶体增碳剂，炉内加料顺序依次为生铁、废钢、锰铁、低氮量晶体增碳剂、SiFe；炉内静置时间不超过30min；出铁温度控制在1460℃-1480℃；
该步骤中低氮量晶体增碳剂就是石墨化的增碳剂，就是石油焦经过2600-3000度的高温处理使石油焦变成石墨，就是高温处理，氮的处理基本温度1800度的时候就可以基本控制在500ppm。
步骤2、使用球化包进行冲入法球化和孕育处理，球化包内首先装填由微合金化元素组成的块状金属，以及由轻、重稀土组成的混合稀土球化剂，混合稀土球化剂铺平捣实后，上面覆盖重量百分比为0.6％的含Sb、Ca元素的长效复合孕育剂，球化温度1460-1480℃，球化至浇注，以浇注温度为参考，控制在20min左右；
该步骤中：所述的微合金化元素为Cu和Sn的组合，Cu和Sn的加入重量百分比分别为0.6％和0.1％，其中Cu用于增加珠光体的含量，提高大断面球铁件的性能；Sn用于中和铁液中过量的残余Mg，抑制破碎石墨，提高铸件的球化等级，增加凝固后期细小分散石墨的数目；
该步骤中：所述的混合稀土球化剂为电炉生产条件下使用，铁液纯净度高，S含量低，混合稀土球化剂的重量百分比为1.2％，轻、重稀土的配比为5:1；
步骤3、球铁件的随流瞬时孕育和浇注，随流瞬时孕育剂的用量为0.08-0.11％；浇注温度为1340-1380℃；
该步骤中：所述随流瞬时孕育剂为SiRE，重量百分比为：Si:65-80％，RE:1.0-2.5％，Ca:0.65-1.35％，Al:4-6％，余为Fe，所述随流瞬时孕育剂的稀土成分为铈。
该步骤中：所述随流瞬时孕育剂为电炉生产条件下使用。随流瞬时孕育时，孕育剂的剂量小，其给料重量、颗粒度大小、给料速度、浇注温度和铁液充填速度之间的相互关系要匹配合理。
该步骤中：所述随流瞬时孕育剂中的Al中和低氮量晶体增碳剂中的N，增加铁液中石墨球的数目，以及细化石墨。
从本发明实施例的结果来看，采用提供的控制大断面球铁件的显微缩松的方法，铸件显微缩松得到有效控制，磁粉探伤检测符合企业标准；着色探伤检测和超声波探伤检测达1级；从铸件本体取样检测金相组织和性能，石墨球化级别为2级，石墨大小7级水平(附图1)；平均抗拉强度为770MPa，平均伸长率为3.0％；铸件质量和性能达到使用要求。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。

Claims (1)

1.一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采用20t/h、8000kW中频无芯感应电炉熔炼球铁件的铁液，原材料选用Q10生铁、低合金碳素钢和低氮量晶体增碳剂，炉内加料顺序依次为生铁、废钢、锰铁、增碳剂、SiFe；炉内静置时间不超过30min；出铁温度控制在1460℃-1480℃；其中：低氮量晶体增碳剂就是石墨化的增碳剂；
步骤2、使用球化包进行冲入法球化和孕育处理，球化包内首先装填由微合金化元素组成的块状金属，以及由轻、重稀土组成的混合稀土球化剂，球化剂铺平捣实后，上面覆盖重量百分含量为0.6％的含Sb、Ca元素的长效复合孕育剂，球化温度1460-1480℃，球化至浇注，并以浇注温度为参考，控制温度持续20min；微合金化元素为Cu和Sn的组合，Cu和Sn的加入重量百分比分别为0.6％和0.1％；球化剂为电炉生产条件下使用，混合稀土球化剂的重量百分比为1.2％，轻、重稀土的配比为5:1；
步骤3、进行球铁件的随流瞬时孕育和浇注，随流瞬时孕育剂的重量百分比为0.08-0.11％；浇注温度为1340-1380℃；该步骤中：随流瞬时孕育剂为SiRE，重量百分比为：Si:65-80％，RE:1.0-2.5％，Ca:0.65-1.35％，Al:4-6％，余为Fe；随流瞬时孕育剂的稀土成分为铈；随流瞬时孕育剂中的Al中和低氮量晶体增碳剂中的氮，能够增加铁液中石墨球的数目以及细化石墨。
CN201610905611.XA 2016-10-18 2016-10-18 一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法 Expired - Fee Related CN106222528B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610905611.XA CN106222528B (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610905611.XA CN106222528B (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106222528A CN106222528A (zh) 2016-12-14
CN106222528B true CN106222528B (zh) 2018-03-23

Family

ID=58076873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610905611.XA Expired - Fee Related CN106222528B (zh) 2016-10-18 2016-10-18 一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106222528B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110125341A (zh) * 2019-06-10 2019-08-16 安徽裕隆模具铸业有限公司 一种随流孕育剂及其使用方法
CN114317864B (zh) * 2022-03-17 2022-06-24 勤威(天津)工业有限公司 一种减小球墨铸铁内部缩松的熔炼工艺
CN114774627A (zh) * 2022-04-12 2022-07-22 遂昌德鑫铸钢有限公司 一种高铬耐磨铸件专用添加剂

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1036935C (zh) * 1992-09-22 1998-01-07 陈�光 球墨铸铁用多元复合球化剂
CN105154759B (zh) * 2015-09-29 2017-08-25 日月重工股份有限公司 厚大断面高硅钼球墨铸铁件及其制造方法
CN106011607B (zh) * 2016-07-15 2018-08-17 江苏一汽铸造股份有限公司 一种硅固熔强化铁素体球墨铸铁及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN106222528A (zh) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106811676B (zh) 一种高强度高韧性铸态qt700-10及其生产方法
CN106312000A (zh) 立式连铸生产齿轮钢用18CrNiMo7‑6连铸圆坯方法
CN108085580A (zh) 一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁及其生产方法
CN105506440B (zh) 一种高强度高延展性球墨铸铁卷筒及其制备方法
CN106222528B (zh) 一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法
CN102345062A (zh) 一种20mm以下规格保探伤低合金Q345钢板
CN104152793B (zh) Qt500-7厚壁件质量和成分控制的方法
CN101643882A (zh) 抗s钢油井管的纯净钢冶炼方法
CN103540701A (zh) 适用于超高强度灰铸铁的熔炼工艺
US4874576A (en) Method of producing nodular cast iron
CN101805868A (zh) 薄壁球铁齿轮箱的冶炼方法
CN104726759A (zh) 一种铸态高强度灰铸铁的生产方法
CN106636879A (zh) 一种球墨铸铁轧辊辊身及其制备方法
Bhardwaj Steel and Iron Handbook
CN104451356A (zh) 一种高镍奥氏体球墨铸铁及其制备方法
CN104178684A (zh) 一种铬、钼、铜、镍、锡、锑低合金耐磨铸铁的熔炼方法
CN103725949B (zh) 高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法
CN113897532B (zh) 一种高硫低锰钒钛铁水制备q235b铸坯的方法
CN114700461A (zh) 一种消除自由渗碳体的薄壁球墨铸铁件铸造方法
CN106319258B (zh) 一种直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法
CN111687380B (zh) 珠光体基体超高强度韧性球墨铸铁曲轴的生产方法
Arvola et al. Effect of phase solidification sequence in stainless steel on grain refining efficiency
CN104195418B (zh) 高硅钼球铁材料
CN107245642B (zh) 一种平衡悬挂铸件用球墨铸铁新材质以及其制备方法
CN106755700B (zh) 用于灰铸铁的非晶孕育剂及其制备方法和使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180323

Termination date: 20211018

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee