CN108842021A - 高流动性灰口铸铁的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高流动性灰口铸铁的制作方法，先是预先准备含磷百分量为30%的磷铁合金，并通过破碎机破碎成粒度小于2CM的颗粒状，储存在150℃的干燥炉内；再选取优质废钢在中频感应炉内熔炼铁水，将碳素石墨增碳剂一次性加入炉内调整碳含量，在铁水温度升至1450℃时将铁水冲入预先放有硅钙剂的铁水包内,将铁水的含S量降低至0.01%，制得低硫铁水；最后将磷铁合金按规定的含量加入到中频炉底部，将低硫铁水冲入中频炉中继续调整铁水成分，分两次加入硅铁合金到铁水中，将铁水倒入到铁水包内微合金化，转入铸件浇注铸件。消除由于碳当量及磷增加后对材料抗拉强度的降低程度从而确保材料的机械性能。

Description

高流动性灰口铸铁的制作方法
技术领域
本发明属于机械制造铸造技术领域，涉及一种高流动性灰口铸铁的制作方法。
背景技术
我国各种牌号灰铸铁化学成分及金相组织参考表：
现有灰铸铁流动性参考数据：
1、从上面两个表可以看出，现有的国标灰铁材料，由于受成分的限制,浇注温度在1260-1270℃时,即使碳当量到4.5%时，铁水的流动性最佳，螺旋长度在720MM。这样的流动性，在砂铸工艺上，要想浇注复杂的薄壁（壁厚3MM以下）铸件极容易出现铸件浇注不足、冷隔等铸造缺陷。为此，许多复杂的薄壁（壁厚3MM以下）铸件改用流动性较好的锌合金或铝合金铸造，但某些特殊的铸件，如炉具上的某些铸件需要灰铁材料制作，某些性能非其它材料可以替代。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种高流动性灰口铸铁的制作方法，能够提高碳当量，增加碳及硅的含量以提高铁水流动流动性；增加磷含量不作为有害元素处理以提高铁水流动性；添加微合金化元素（稀土镁合金）细化晶粒，消除由于碳当量及磷增加后对材料抗拉强度的降低程度从而确保材料的机械性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高流动性灰口铸铁的制作方法，其制作过程为准备磷铁合金-熔炼原铁水-脱硫-增碳-微合金熔炼原铁水-脱硫-增磷-微合金化，具体制作步骤是：
A、预先准备含磷百分量为30%的磷铁合金，并通过破碎机破碎成粒度小于2CM的颗粒状，储存在150℃的干燥炉内；
B、选取优质废钢在中频感应炉内熔炼铁水，炉底出现约100KG铁水时，将碳素石墨增碳剂一次性加入炉内，继续加料熔炼，直至铁水熔清，选用碳素石墨增碳剂增碳，并将碳含量调整到规定范围内，在进一步对熔清的铁水调整成分之前必须彻底清除铁水的炉渣，在铁水温度升至1450℃时将铁水冲入预先放有硅钙剂的铁水包内,并迅速扒渣，通过此过程，将铁水的含S量降低至0.01%，制得低硫铁水；
C、将步骤A中准备好的磷铁合金按规定的含量加入到中频炉底部，磷的收得率按90%计算；再将步骤B中铁水包内的低硫铁水冲入加了磷铁合金的中频炉中继续调整铁水成分，选取适量的硅铁合金，并分两次加入到铁水中，第一次先向铁水内加入所选取硅铁合金中的70%，使用炉前快速碳硅分析仪检测铁水硅含量在规定范围内，将铁水的硅含量调整到合格后，待铁水温度升至1500℃时出水；出水时，将余下的30%硅铁合金在出钢槽内冲入到铁水中。预先在铁水包底部放置稀土镁合金，将铁水倒入到铁水包内微合金化，消除高磷带来的材料脆性，出水后，必须迅速彻底将铁水液面上的铁渣扒除干净，并用覆盖剂覆盖铁水液面，转入铸件浇注铸件。
在所述步骤B中铁水处理后含硫<0.01，为了保证低含硫量选用优质废钢作为原材料。
所述步骤B中不得使用焦油增碳剂增碳调整碳含量。
所述步骤C中硅铁合金的粒度小于10X10MM。
所述步骤C中稀土镁合金的加入量为铁水总量的0.3%。
本发明的积极效果是：发明使用的改性灰铸铁材料，在同样的浇注条件下，即浇注温度在1260-1270℃，碳当量4.5%时，螺旋长度可达到1250MM，铁水的流动性得到大幅度提高；高流动性灰铁材料的出现，可实现复杂的薄壁（壁厚3MM以下）件铸造，在相同壁后的情况下，对浇注创造了有利条件，可减少铸件浇注不足、冷隔等铸造缺陷，降低铸件废品率，提高企业的经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种高流动性灰口铸铁的制作方法，其制作过程为准备磷铁合金-熔炼原铁水-脱硫-增碳-微合金熔炼原铁水-脱硫-增磷-微合金化，具体制作步骤是：
A、预先准备含磷百分量为30%的磷铁合金，并通过破碎机破碎成粒度小于2CM的颗粒状，储存在150℃的干燥炉内；
B、选取优质废钢在中频感应炉内熔炼铁水，炉底出现约100KG铁水时，将碳素石墨增碳剂一次性加入炉内，继续加料熔炼，直至铁水熔清，选用碳素石墨增碳剂增碳，并将碳含量调整到规定范围内，在进一步对熔清的铁水调整成分之前必须彻底清除铁水的炉渣，在铁水温度升至1450℃时将铁水冲入预先放有硅钙剂的铁水包内,并迅速扒渣，通过此过程，将铁水的含S量降低至0.01%，制得低硫铁水；
C、将步骤A中准备好的磷铁合金按规定的含量加入到中频炉底部，磷的收得率按90%计算；再将步骤B中铁水包内的低硫铁水冲入加了磷铁合金的中频炉中继续调整铁水成分，选取适量的硅铁合金，并分两次加入到铁水中，第一次先向铁水内加入所选取硅铁合金中的70%，使用炉前快速碳硅分析仪检测铁水硅含量在规定范围内，将铁水的硅含量调整到合格后，待铁水温度升至1500℃时出水；出水时，将余下的30%硅铁合金在出钢槽内冲入到铁水中。预先在铁水包底部放置稀土镁合金，将铁水倒入到铁水包内微合金化，消除高磷带来的材料脆性，出水后，必须迅速彻底将铁水液面上的铁渣扒除干净，并用覆盖剂覆盖铁水液面，转入铸件浇注铸件。
在所述步骤B中铁水处理后含硫<0.01，为了保证低含硫量选用优质废钢作为原材料。
所述步骤B中不得使用焦油增碳剂增碳调整碳含量。
所述步骤C中硅铁合金的粒度小于10X10MM。
所述步骤C中稀土镁合金的加入量为铁水总量的0.3%。
使用的改性灰铸铁材料，在同样的浇注条件下，即浇注温度在1260-1270℃，碳当量4.5%时，螺旋长度可达到1250MM，铁水的流动性得到大幅度提高；高流动性灰铁材料的出现，可实现复杂的薄壁（壁厚3MM以下）件铸造，在相同壁后的情况下，对浇注创造了有利条件，可减少铸件浇注不足、冷隔等铸造缺陷，降低铸件废品率，提高企业的经济效益。

Claims (5)

1.一种高流动性灰口铸铁的制作方法，其特征在于：制作过程为准备磷铁合金-熔炼原铁水-脱硫-增碳-微合金熔炼原铁水-脱硫-增磷-微合金化，具体制作步骤是：
A、预先准备含磷百分量为30%的磷铁合金，并通过破碎机破碎成粒度小于2CM的颗粒状，储存在150℃的干燥炉内；
B、选取优质废钢在中频感应炉内熔炼铁水，炉底出现约100KG铁水时，将碳素石墨增碳剂一次性加入炉内将碳含量调整到规定范围内，继续加料熔炼，直至铁水熔清，在进一步对熔清的铁水调整成分之前必须彻底清除铁水的炉渣，在铁水温度升至1450℃时将铁水冲入预先放有硅钙剂的铁水包内,并迅速扒渣，通过此过程，将铁水的含S量降低至0.01%，制得低硫铁水；
C、将步骤A中准备好的磷铁合金按规定的含量加入到中频炉底部，磷的收得率按90%计算；再将步骤B中铁水包内的低硫铁水冲入加了磷铁合金的中频炉中继续调整铁水成分，选取适量的硅铁合金，并分两次加入到铁水中，第一次先向铁水内加入所选取硅铁合金中的70%，使用炉前快速碳硅分析仪检测铁水硅含量在规定范围内，将铁水的硅含量调整到合格后，待铁水温度升至1500℃时出水；出水时，将余下的30%硅铁合金在出钢槽内冲入到铁水中；预先在铁水包底部放置稀土镁合金，将铁水倒入到铁水包内微合金化，消除高磷带来的材料脆性，出水后，必须迅速彻底将铁水液面上的铁渣扒除干净，并用覆盖剂覆盖铁水液面，转入铸件浇注铸件。
2.如权利要求1所述高流动性灰口铸铁的制作方法，其特征在于：在所述步骤B中铁水处理后含硫<0.01，为了保证低含硫量选用优质废钢作为原材料。
3.如权利要求1所述高流动性灰口铸铁的制作方法，其特征在于：所述步骤B中不得使用焦油增碳剂增碳调整碳含量。
4.如权利要求1所述高流动性灰口铸铁的制作方法，其特征在于：所述步骤C中硅铁合金的粒度小于10X10MM。
5.如权利要求1所述高流动性灰口铸铁的制作方法，其特征在于：所述步骤C中稀土镁合金的加入量为铁水总量的0.3%。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112458228A (zh) * 2020-10-20 2021-03-09 韶关市新世科壳型铸造有限公司 高流动性灰口铸铁的制作方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
封金祥等: "《机械工程材料》", 30 April 2016, 北京理工大学出版社 *

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