CN108300830A - 一种球墨铸铁的球化及孕育工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球墨铸铁的球化及孕育工艺，包括以下步骤，材料准备：根据铁水总量确定所需球化剂与孕育剂的总量，并对球化剂与孕育剂进行干燥处理；合金装包：将球化剂、部分孕育剂、覆盖剂依次装入包内；球化处理：将部分铁水快速倒入包中，球化反应接近尾声时加入余下的孕育剂及余下铁水；处理完成：球化处理结束后扒渣，扒渣结束加入浮硅孕育并覆盖保温剂吊至浇注现场。通过将铁水分两次倒入包中，先将大部分的铁水与球化剂混合，使得先倒入包中的铁水与球化剂充分反应后再倒入余下的铁水，能够有效的提升球化效果。本发明应用于铸造领域。

Description

一种球墨铸铁的球化及孕育工艺

技术领域

本发明涉及球墨铸铁的球化处理技术领域，特别是涉及一种球墨铸铁的球化及孕育工艺。

背景技术

球铁已经迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。球化过程是生产球铁的重要步骤之一，球化过程中由于方法的不同，造成铁水对于球化剂的吸收率不同，从而直接影响球化效果和球铁的品质。球化反应控制的关键是球化剂的吸收率，而对吸收率影响最大的因素之一就是球化反应时间，球化温度过高，则反应时间短，球化剂烧损多，球化效果差；球化温度适宜，则反应平稳，时间长，球化剂的吸收率高，球化效果好。冲入法是球化剂的处理方法之一，将球化剂破碎成小块，放入处理包底部的一侧，或者在处理包底部设置堤坝或凹坑，并将球化剂放入其中，然后将铁水冲下。通常存在着这样的问题：由于直接将铁水冲下，与球化剂表面接触的瞬时温度过高，使球化剂烧损加剧，容易产生球化衰退，导致铸件报废。因此，通常在球化剂上面加覆盖剂，避免铁水与球化剂瞬间结合，降低球化剂表面温度，延长反应时间，改良球化反应的效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种球墨铸铁的球化及孕育工艺，能够有效的提升球磨铸铁的球化效果。

本发明所采用的技术方案是：一种球墨铸铁的球化及孕育工艺，包括以下步骤：

a.材料准备：根据铁水总量确定所需球化剂与孕育剂的总量，并对球化剂与孕育剂进行干燥处理；

b.合金装包：将球化剂、部分孕育剂、覆盖剂依次装入包内；

c.球化处理：将部分铁水快速倒入包中，球化反应接近尾声时加入余下的孕育剂及余下铁水；

d.处理完成：球化处理结束后扒渣，扒渣结束加入浮硅孕育并覆盖保温剂吊至浇注现场。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤b中，部分孕育剂的含量为孕育剂总含量的三分之二。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤b中，所述球化剂中混合有铁屑。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤b中，所述孕育剂与覆盖剂之间设有铁屑层。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤c中，首次倒入包中的铁水含量为铁水总量的三分之二。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤b中，所述孕育剂的粒度为3～8mm。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤b中，所述球化剂、部分孕育剂、覆盖剂分为位于包内堤坝结构的一端，步骤c中，首次倒入包中的铁水倒向包内堤坝结构的另一端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述球化剂中含有SiC纳米粉。

作为上述技术方案的进一步改进，所述球化剂还含有稀土元素Y、 Ce、Sc。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤e，检测铁水的碳、硅含量及球化孕育质量。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤e包括以下步骤：

(1)取样浇注：用勺取出铁液表面下10～30cm的铁液，并浇注在三角试块上；

(2)冷却浸水：浇注后的三角试块冷却凝固至暗红色时，浸入水中；

(3)测量观察：击断浸水后的三角试块，观测白口宽度以及断口晶体；

(4)孕育调整：白口宽度以及断口晶体不符合要求时及时调整孕育剂的加入量。

本发明的有益效果：本发明通过将铁水分两次倒入包中，先将大部分的铁水与球化剂混合，使得先倒入包中的铁水与球化剂充分反应后再倒入余下的铁水，能够有效的提升球化效果。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是包内结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种球墨铸铁的球化及孕育工艺，包括以下步骤：

a.材料准备：根据铁水总量确定所需球化剂与孕育剂的总量，并对球化剂与孕育剂进行干燥处理；

b.合金装包：将球化剂1、部分孕育剂2、覆盖剂3依次装入包内；

c.球化处理：将部分铁水快速倒入包中，首次倒入包中的铁水含量为铁水总量的三分之二，此时能够使铁水具有最好的球化反应效果，球化反应接近尾声时加入余下的孕育剂及余下铁水；

d.处理完成：球化处理结束后扒渣，扒渣结束加入浮硅孕育并覆盖保温剂吊至浇注现场。

本实施例通过将铁水分两次倒入包中，先将大部分的铁水与球化剂1混合，使得先倒入包中的铁水与球化剂1充分反应后再倒入余下的铁水，能够有效的提升球化效果。

进一步优选的，步骤b中，部分孕育剂2的含量为孕育剂总含量的三分之二。分两次向铁水中添加孕育剂，从而提升孕育效果。

进一步优选的，步骤b中，所述球化剂1中混合有铁屑，铁屑能够有效的避免球化剂1结块，使得当铁水倒入包中时铁水能够充分和球化剂1反应。

进一步优选的，步骤b中，所述孕育剂2与覆盖剂3之间设有铁屑层4，铁屑层4能够进一步防止铁水倒入包中时球化剂1起爆。

进一步优选的，步骤b中，所述孕育剂的粒度为3～8mm，提升球化的效果，使得最终生成的球状石墨的直径足够大，进而提升最终铸铁的强度。

进一步优选的，步骤b中，所述球化剂1、部分孕育剂2、覆盖剂 3分为位于包内堤坝结构5的一端，步骤c中，首次倒入包中的铁水倒向包内堤坝结构5的另一端，防止倒铁水时直接冲入时球化剂1等浮起，影响球化剂1的吸收。

进一步优选的，所述球化剂1中含有SiC纳米粉，SiC纳米粉体属于硬质点，其稳定性好，熔点较高，能有效增加球化效果，并增加球墨铸铁的韧性和磨损性能。

进一步优选的，所述球化剂1还含有稀土元素Y、Ce、Sc，采用稀土金属元素Y、Ce、Sc作为球化剂1具有沸点高、能抑制反球化元素干扰作用的优点。其中Y的含量为3％～4.5％，Ce的含量为0.6％～ 0.7％，Y的含量为0.4％～0.5％。

进一步优选的，还包括步骤e，检测铁水的碳、硅含量及球化孕育质量。运用炉前快速分析仪、金相显微镜抽验原铁水的碳、硅含量及球化孕育质量。具体操作为利用三角试片判断铁水孕育前后、球化效果及材质情况，用小勺伸入浇包铁液表面下10～30cm或在出铁口直接截取铁液浇注三角试块或化学分析试块，浇注的三角试块待冷却凝固成暗红色时，方可浸入水中，冷却后测量白口宽度和观察断口晶粒，如不符合要求，应及时调整孕育剂的加入量。其中球化良好的三角试片敲击时有钢声，断口面为银灰色且组织细密，浸水后可发出电石气味，敲弯时不易断、韧性好，中间有缩松、侧面有缩凹、高牌号尖口处有白口。

当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a.材料准备：根据铁水总量确定所需球化剂与孕育剂的总量，并对球化剂与孕育剂进行干燥处理；

b.合金装包：将球化剂、部分孕育剂、覆盖剂依次装入包内；

c.球化处理：将部分铁水快速倒入包中，球化反应接近尾声时加入余下的孕育剂及余下铁水；

d.处理完成：球化处理结束后扒渣，扒渣结束加入浮硅孕育并覆盖保温剂吊至浇注现场。

2.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：步骤b中，部分孕育剂的含量为孕育剂总含量的三分之二。

3.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：步骤b中，所述球化剂中混合有铁屑。

4.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：步骤b中，所述孕育剂与覆盖剂之间设有铁屑层。

5.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：步骤b中，所述孕育剂的粒度为3～8mm。

6.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：步骤b中，所述球化剂、部分孕育剂、覆盖剂分为位于包内堤坝结构的一端，步骤c中，首次倒入包中的铁水倒向包内堤坝结构的另一端。

7.根据权利要求1至6任一项所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：所述球化剂中含有SiC纳米粉。

8.根据权利要求7所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：所述球化剂还含有稀土元素Y、Ce、Sc。

9.根据权利要求1至6任一项所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于：还包括步骤e，检测铁水的碳、硅含量及球化孕育质量。

10.根据权利要求9所述球墨铸铁的球化及孕育工艺，其特征在于，所述步骤e包括以下步骤：

(1)取样浇注：用勺取出铁液表面下10～30cm的铁液，并浇注在三角试块上；

(2)冷却浸水：浇注后的三角试块冷却凝固至暗红色时，浸入水中；

(3)测量观察：击断浸水后的三角试块，观测白口宽度以及断口晶体；

(4)孕育调整：白口宽度以及断口晶体不符合要求时及时调整孕育剂的加入量。