CN108251589A

CN108251589A - 一种新型无孕育球化剂

Info

Publication number: CN108251589A
Application number: CN201810092557.0A
Authority: CN
Inventors: 余让刚; 蒋先念; 赵晓林
Original assignee: Chongqing Carson Technology Co Ltd
Current assignee: Chongqing Carson Technology Co Ltd
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-07-06

Abstract

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种新型无孕育球化剂，该球化剂的元素组成为，Mg，10～30％；Ca，0～10％；Ba，0～10％；Si，30～80％；C，0～10％；Al，0～5％；功能元素，0～10％；Fe，余为。本发明所说的球化剂具有成本低、球化反应平稳、球化质量稳定、镁的吸收率高、有形核孕育作用、光和烟等对环境的污染小,生产过程中定量准确、快捷，操作简单方便，步骤少，注意事项少；防潮性能好，储存期间，不易吸潮，变质，可避免本身引起的皮下气孔的优点。

Description

一种新型无孕育球化剂

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种新型无孕育球化剂。

背景技术

球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。

铁水在流出的的时候为灰铁，需要加入孕育剂、球化剂进行球化处理使之变成球墨铸铁，孕育剂主要作用是促进石墨化，减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织。球化剂的主要作用是使铸铁中的石墨结晶成为球状。通常采用的孕育球化方式是先孕育后球化，孕育球化同时进行，先孕育后球化再多级孕育等等，不论采取哪一种方式，目的就是防止孕育不良、孕育衰退、球化不良等造成的组织、性能变化。

比较常用的球化处理工艺是冲入法，广泛适合各种温度和含硫量的铁液球化及各种批量生产的各类铸件。目前国内外在球墨铸铁生产中主要应用火法冶炼的合金，压块球化剂、包芯线球化剂、粉状球化剂应用的很少，火法冶炼的球化剂在生产中应用占90％以上，冲入法球化处理工艺通常采用“三明治”法，是将球化剂放在球化包的底部，上层覆盖孕育剂，最上面覆盖矽钢片，靠出铁时铁水将孕育剂、球化剂熔化而对铁水进行孕育、球化处理。因孕育剂、球化剂的比重3-4kg/cm3，要轻于铁水的比重7.3kg/cm3。所以，有一部份球化剂还没有熔化就已经漂浮在熔渣里面了。用冲入法球化处理时，球化剂的吸收率约40％-50％。而采用“包芯线”喂丝球化、孕育，包芯线球化剂是将镁粉、铁粉包覆在薄钢板或钢板中，包芯线孕育剂是将硅铁粒、其他功能添加剂包覆在薄钢板或钢板中，球化时再用喂丝机将“包芯线”直接插到球化包内已调好成份的原铁水里进行球化反应，这种喂丝球化、孕育工艺，功能性合金的吸收率可达到90％以上，这种球化剂较贵，同时需要配合使用孕育包芯线的使用，且设备投资大，操作上有很大的难度，但处理时合金吸收率高，因此处理球墨铸铁的总成本几乎没有提高，有很高的应用推广价值。

冲入法球化时的除尘，在国内和国际都是很难解决的大问题，烟尘不但污染了环境，而且烟尘中排放的MgO、MgS等有害原素，直接侵害劳动者的身体健康。冲入法球化包是靠机械传动，人工摇包将铁水翻到扇形包内，即消耗掉一定的机械备件，又增加了工人的劳动强度。喂丝球化是在球化房内进行球化处理的，球化时散发出的烟尘通过除尘器处理掉了，即保护了环境又保护了劳动者的身体健康。喂丝球化包，是吊车工自己主、副钩配合，将铁水翻到扇形包内。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决上述问题，并提供一种新型无孕育球化剂，制作出的球化剂通过简单的机械混合方式，即可实现向铁液中快捷、定量、准确的加入，减少了常规火法生产时的材料损耗和氧化物的含量。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型无孕育球化剂，其特征在于：该球化剂的元素组成为，

Mg 10～30％；

Ca 0～10％；(利用ca是一种强球化元素的特点，添加适量的ca)

Ba 0～10％；(也利用钙与钡共同加入随钡含量增加铁素体含量增加的特点，以及利用钡的长效性，增加一定含量的钡，消除孕育衰退，加人适量的钡)

Si 30～80％；

C 0～10％；

Al 0～5％；(利用铝具有增加铁素体含量的作用，添加适量的铝)

功能元素0～10％；

Fe余为。(利用钢丸所含杂质少，比重大的特点，可以增加球化丝的重量，添加适量的钢丸；也可用一定量的洁净铁屑代替钢丸；)

进一步，还可添加2～10％的Re。

进一步，所述功能元素包括，0～5％的Mn、0～5％的Zr、0～5％的Bi、0～5％的Sb、0～5％的Cu或/和0～5％的Sr中的至少一种。

进一步，所述Re包括Ce、La或/和Y的至少一种。

这样，利用Y在厚大断面铸件中，延缓球化衰退、防止块状石墨的作用，添加适量的Y；利用Ce的球化能力仅次于Mg且具有再球化功能的特点，添加适量的Ce；利用镧比铈具有更大的促进铸态铁素体含量增加的作用，加入一定数量的镧，且在一定程度上，加入一定量的La可以明显降低球铁的显微缩松倾向。

同时，本发明的制作方法为：以镁锭、硅钙合金、硅钡合金、稀土硅铁合金、75硅铁、碳化硅、增碳剂(利用增加球墨个数，可以缩短碳的扩散距离，使铸态铁素体含量增加的特点且利用增碳剂和碳化硅可以提供石墨结晶所需要的形核核心，添加适量能够显著增加球墨个数的组元如的碳化硅和增碳剂)、铁丸(利用钢丸所含杂质少，比重大的特点，可以增加球化丝的重量，添加适量的钢丸；也可用一定量的洁净铁屑代替钢丸)和功能元素合金为原料；根据上述元素重量配比，整体破碎至2毫米以下用于制作包芯线；生产出的球化剂是根据实际铸件材料的要求采用机械破碎混合的方式生产，不采用传统的火法冶金生产方式；球化时再用喂丝机将“包芯线”直接插到球化包内已调好成份的原铁水里进行孕育球化处理；包芯线内所用的孕育球化材料通过简单的机械混合方式，减少了火法生产时的材料损耗和氧化物的含量，向铁液中加入时，定量准确、快捷，操作简单方便，容易，步骤少，注意事项少；防潮性能好；储存期间，不易吸潮，变质，可避免本身引起的皮下气孔。

与现有技术相比本发明的有益效果在于：本发明所说的球化剂具有成本低、球化反应平稳、球化质量稳定、镁的吸收率高、有形核孕育作用、光和烟等对环境的污染小,生产过程中定量准确、快捷，操作简单方便，步骤少，注意事项少；防潮性能好，储存期间，不易吸潮，变质，可避免本身引起的皮下气孔的优点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

同时，下面结合具体的实施例对本发明作进一步的解释，

优选实施例1，球化剂各元素含量为(重量百分比)，

其中，利用Ce的球化能力仅次于Mg且具有再球化功能的特点，添加适量的Ce。利用铝具有增加铁素体含量的作用，添加适量的铝；利用ca是一种强球化元素的特点，添加适量的ca；利用钙与钡共同加入随钡含量增加铁素体含量增加的特点，以及利用钡的长效性，增加一定含量的钡，消除孕育衰退，加人适量的钡。

优选实施例2，

球化剂各元素含量为(重量百分比)，

这样，利用镧比铈具有更大的促进铸态铁素体含量增加的作用，加入一定数量的镧，且在一定程度上，加入一定量的La可以明显降低球铁的显微缩松倾向。利用铝具有增加铁素体含量的作用，添加适量的铝；利用ca是一种强球化元素的特点，添加适量的ca；利用钙与钡共同加入随钡含量增加铁素体含量增加的特点，以及利用钡的长效性，增加一定含量的钡，消除孕育衰退，加人适量的钡。利用增碳剂和碳化硅可以提供石墨结晶所需要的形核核心，添加适量的碳化硅和增碳剂，通过添加碳化硅即可实现C和SI元素的添加；增碳剂调节C所占比例；利用钢丸所含杂质少，比重大的特点，可以增加球化丝的重量，添加适量的钢丸。

优选实施例3，

球化剂各元素含量为(重量百分比)，

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种新型无孕育球化剂，其特征在于：该球化剂的元素组成为，

2.根据权利要求1所述的新型无孕育球化剂，其特征在于：还可添加2～10％的Re。

3.根据权利要求1所述的新型无孕育球化剂，其特征在于：所述功能元素包括，0～5％的Mn、0～5％的Zr、0～5％的Bi、0～5％的Sb、0～5％的Cu或/和0～5％的Sr中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的新型无孕育球化剂，其特征在于：所述Re包括Ce、La或/和Y的至少一种。