CN109136725A - 一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，本发明从铁水的成分选择控制，不允许有超过通用标准的微量元素，然后加入合理的球化剂以及孕育剂，镧元素不仅可以消除产生石墨畸变、石墨漂浮，减少开花石墨聚集的倾向，而且可以增加石墨球数，提高球化率和减少缩松倾向，提供优质的球墨铸铁铁液，减少成型后的铸铁井盖的冷隔缺陷；再通过严格控制浇注的温度以及浇注方式，降低了粘砂、缩孔、变形等铸造缺陷的几率，使得铁水均匀地充满各个铸型中；本发明在铸造过程中采用成分控制、浇注温度与方式控制等方面对冷隔缺陷进行预防，得到的球磨铸铁井盖质量优异，力学性能优异，而且工艺便于控制，值得推广。

Description

一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法
技术领域
本发明涉及窨井盖制造技术领域，尤其涉及一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法。
背景技术
随着现代科技和社会经济的迅猛发展，城市建设逐步加快，城市规模在不断扩大，各种道路设施逐渐进入规范化、标准化管理，许多管线、网线逐步进入地下管网，因而井盖在城市规划和道路建设中的市场需求量增大。由于井盖是通往地下设施出入口顶部的封闭物，凡是城市道路、高速公路、自来水、排水、电信、电力、消火栓、阀门等公用设施都需要安装井盖。井盖所用材料以前大都为钢筋混凝土，但由于钢筋混凝土具有脆性大、易老化、易断裂等缺陷而被铸铁、球墨铸铁等材质所取代。球墨铸铁是铸铁的一种，球墨铸铁是经过墨化处理后的一种铸铁。球墨铸铁井盖与普通铸铁井盖相比，它的脆性、易生锈、荷载能力上均有所改善，因此使用量越来越大。
球墨铸铁井盖，在国内和国际市场上的需求量日益增大，市场的竞争也日趋激烈，这要求产品在品种和使用功能上要多样化，要求重量轻、强度高、表面质量好、使用寿命长。在井盖设计上，其上皮和壁厚被设计得越来越薄，这就给各种铸造缺陷的出现提供了较大的可能性。铁水在浇注过程中，通常在最后填充处，从不同方向来的铁水流最后汇集于一点。汇集时，如果出现液流静压头不够或断流、液流前端高低不同、温度偏低近乎凝固、型腔有局部气压、或铁液有氧化现象而形成较大表面张力时，铁水流就会不接触或刚刚接触而融汇不到一块，使铸件在此处形成空位或波浪形条纹，这就是铸件的冷隔。实践表明，冷隔是球铁井盖生产的第一大缺陷。据统计，冷隔所形成的废品占井盖全部废品的近 70％。冷隔问题解决得好，会极大地提高产品质量及成品率，降低成本，提高市场竞争力。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，包括以下具体步骤：
（1）在生铁的基础上添加适量其他成分制成球墨铸铁的成分，将所有工具和模具在200-250℃条件下进行加热处理，取出后备用；将各成分放入球磨机中进行球磨得到复合铁粉；向真空感应电炉中投入复合粉，升温加热至完全熔融，
（2）将复合铁粉加入真空感应电炉中，升温加热至复合铁粉熔融，然后加入适量超细碳化硅粉体，继续升温至1500-1550℃，保温10-15分钟后出铁，熔融的铁水经炉底出铁口流入出铁包，与此同时对铁水进行球化处理和孕育处理，而后扒去漂浮在铁水上层的渣子，即可进行浇注；
（3）将球化后的铁液温度控制在1370℃左右时浇入预先做好的砂型中，采用不断流的浇注方法浇注8-10秒，经过冷却转运车转运到冷却辊道上冷却，冷却后的铸型被运送到解箱位置进行解箱，落砂之后将井盖进行空冷，待冷却至室温后继续送入箱式电阻炉中回火，取出空冷至室温即得得到井盖。
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，步骤（1）所述的球墨铸铁的成分为：碳4.6-4.7%、镁0.03-0.04%、硅2.6-3.0%、锰0.3-0.5%、磷＜0.04%、硫＜0.03%、RE＜0.02％、余量为生铁。
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，步骤（1）所述的将各成分放入球磨机中进行球磨得到复合铁粉，具体为将复合粉放入球磨机中在通入氩气状态下球磨3-4小时，得到复合铁粉。
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，步骤（2）所述的超细碳化硅粉体的添加量为复合铁粉的1-1.2%。
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，步骤（2）所述的与此同时对铁水进行球化处理和孕育处理，采用包底冲入法在铁水包底直接放入球化剂和孕育剂，冲天炉内铁水经出铁槽直接冲入铁水包；所述的球化剂为高镧球化剂，添加量为1%；孕育剂为Ba13孕育剂，添加量为0.4%。
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，步骤（3）所述的将球化后的铁液浇入预先做好的砂型中，具体的浇注采取顶注方式，并采用开放式浇注系统，。
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，步骤（3）所述的箱式电阻炉中回火，是指在550℃下保温50-60分钟。
本发明的优点是：本发明从铁水的成分选择控制，不允许有超过通用标准的微量元素，然后加入合理的球化剂以及孕育剂，镧元素不仅可以消除产生石墨畸变、石墨漂浮，减少开花石墨聚集的倾向，而且可以增加石墨球数，提高球化率和减少缩松倾向，提供优质的球墨铸铁铁液，减少成型后的铸铁井盖的冷隔缺陷；再通过严格控制浇注的温度以及浇注方式，降低了粘砂、缩孔、变形等铸造缺陷的几率，使得铁水均匀地充满各个铸型中；本发明在铸造过程中采用成分控制、浇注温度与方式控制等方面对冷隔缺陷进行预防，得到的球磨铸铁井盖质量优异，力学性能优异，而且工艺便于控制，值得推广。
具体实施方式
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，包括以下具体步骤：
（1）在生铁的基础上添加适量其他成分制成球墨铸铁的成分，将所有工具和模具在200℃条件下进行加热处理，取出后备用；将各成分放入球磨机中在通入氩气状态下球磨3小时，得到复合铁粉；向真空感应电炉中投入复合粉，升温加热至完全熔融，
（2）将复合铁粉加入真空感应电炉中，升温加热至复合铁粉熔融，然后加入复合铁粉质量1%的超细碳化硅粉体，继续升温至1500℃，保温10分钟后出铁，熔融的铁水经炉底出铁口流入出铁包，与此同时对铁水进行球化处理和孕育处理，采用包底冲入法在铁水包底直接放入1%高镧球化剂和0.4%Ba13孕育剂，冲天炉内铁水经出铁槽直接冲入铁水包，而后扒去漂浮在铁水上层的渣子，即可进行浇注；
（3）将球化后的铁液温度控制在1370℃左右时浇入预先做好的砂型中，浇注采取顶注方式，并采用开放式浇注系统，不断流的浇注方法浇注8秒，经过冷却转运车转运到冷却辊道上冷却，冷却后的铸型被运送到解箱位置进行解箱，落砂之后将井盖进行空冷，待冷却至室温后继续送入箱式电阻炉中回火，在550℃下保温50分钟，取出空冷至室温即得得到井盖。
一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，步骤（1）所述的球墨铸铁的成分为：碳4.6%、镁0.03%、硅2.6%、锰0.3%、磷＜0.04%、硫＜0.03%、RE＜0.02％、余量为生铁。

Claims (7)

1.一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
（1）在生铁的基础上添加适量其他成分制成球墨铸铁的成分，将所有工具和模具在200-250℃条件下进行加热处理，取出后备用；将各成分放入球磨机中进行球磨得到复合铁粉；向真空感应电炉中投入复合粉，升温加热至完全熔融，
（2）将复合铁粉加入真空感应电炉中，升温加热至复合铁粉熔融，然后加入适量超细碳化硅粉体，继续升温至1500-1550℃，保温10-15分钟后出铁，熔融的铁水经炉底出铁口流入出铁包，与此同时对铁水进行球化处理和孕育处理，而后扒去漂浮在铁水上层的渣子，即可进行浇注；
（3）将球化后的铁液温度控制在1370℃左右时浇入预先做好的砂型中，采用不断流的浇注方法浇注8-10秒，经过冷却转运车转运到冷却辊道上冷却，冷却后的铸型被运送到解箱位置进行解箱，落砂之后将井盖进行空冷，待冷却至室温后继续送入箱式电阻炉中回火，取出空冷至室温即得得到井盖。
2.根据权利要求1所述的一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，其特征在于，步骤（1）所述的球墨铸铁的成分为：碳4.6-4.7%、镁0.03-0.04%、硅2.6-3.0%、锰0.3-0.5%、磷＜0.04%、硫＜0.03%、RE＜0.02％、余量为生铁。
3.根据权利要求1所述的一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，其特征在于，步骤（1）所述的将各成分放入球磨机中进行球磨得到复合铁粉，具体为将复合粉放入球磨机中在通入氩气状态下球磨3-4小时，得到复合铁粉。
4.根据权利要求1所述的一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，其特征在于，步骤（2）所述的超细碳化硅粉体的添加量为复合铁粉的1-1.2%。
5.根据权利要求1所述的一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，其特征在于，步骤（2）所述的与此同时对铁水进行球化处理和孕育处理，采用包底冲入法在铁水包底直接放入球化剂和孕育剂，冲天炉内铁水经出铁槽直接冲入铁水包；所述的球化剂为高镧球化剂，添加量为1%；孕育剂为Ba13孕育剂，添加量为0.4%。
6.根据权利要求1所述的一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，其特征在于，步骤（3）所述的将球化后的铁液浇入预先做好的砂型中，具体的浇注采取顶注方式，并采用开放式浇注系统，。
7.根据权利要求1所述的一种防止产生冷隔缺陷的球磨铸铁井盖铸造方法，其特征在于，步骤（3）所述的箱式电阻炉中回火，是指在550℃下保温50-60分钟。
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