CN109207666A

CN109207666A - 一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方及处理方法

Info

Publication number: CN109207666A
Application number: CN201811226592.3A
Authority: CN
Inventors: 张祥; 吴元立; 徐祥俊
Original assignee: ANHUI DATIAN CASTING Co Ltd
Current assignee: ANHUI DATIAN CASTING Co Ltd
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2019-01-15

Abstract

本发明提供一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方及处理方法，涉及孕育剂生产技术领域。所述孕育剂包括稀土硅铁和孕育剂粗品：所述稀土硅铁按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 48‑52%、Y 0.8‑1.2%、Zr 0.8‑1.2%、Mo 0.4‑0.8%、Ti 0.4‑0.8%、V 0.2‑0.6%、Mn 0.5‑0.9%、Co 0.6‑1.0%、W 1.2‑1.6%，其余为Fe；所述孕育剂粗品按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 48‑52%、Al 0.75‑1.25%、Ca 0.5‑1.5%、Sr 0.6‑1.0%，其余为Fe。本发明采用多种化学成分作为孕育剂的填料，能有效减缓孕育的衰退，提高孕育剂的稳定性，同时提高灰铁件的抗拉强度，通过对孕育剂的预处理，并且三次添加孕育剂，有效促进铁水内物质石墨化，孕育均匀，孕育效果好。

Description

一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方及处理方法

技术领域

本发明涉及孕育剂生产技术领域，具体涉及一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方及处理方法。

背景技术

灰铁件即灰铸铁，灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，因断裂时断口呈暗灰色，故称为灰铸铁。根据石墨的形态，灰铸铁可分为：普通灰铸铁，石墨呈片状；球墨铸铁，石墨呈球状；可锻铸铁，石墨成团絮状；蠕墨铸铁，石墨呈蠕虫状。灰铁件是铸铁的一种，灰铁件的型号较多，高牌号是灰铁件众多型号中的一种。

灰铁件在铸造过程中通常需要使用孕育剂，孕育剂是一种可促进石墨化，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，它在孕育处理后的短时间内有良好的效果。主要适用于各种情况的一般然件或后期瞬时孕育。

目前的孕育剂的配方组成和处理方法不合理，导致孕育效果不稳定，使孕育生产的灰铁件的抗拉强度和屈服强度均较低，灰铁件质量较差，同时孕育剂孕育时无法均匀的分散到铁水内部，孕育不均匀，给工作人员带来了较大的麻烦。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方及处理方法，本发明采用多种化学成分作为孕育剂的填料，能有效减缓孕育的衰退，提高孕育剂的稳定性，同时提高灰铁件的抗拉强度，通过对孕育剂的预处理，并且三次添加孕育剂，有效促进铁水内物质石墨化，孕育均匀，孕育效果好。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方，所述孕育剂包括稀土硅铁和孕育剂粗品：

所述稀土硅铁按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 48-52%、Y 0.8-1.2%、Zr 0.8-1.2%、Mo 0.4-0.8%、Ti 0.4-0.8%、V 0.2-0.6%、Mn 0.5-0.9%、Co 0.6-1.0%、W 1.2-1.6%，其余为Fe；

所述孕育剂粗品按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 48-52%、Al 0.75-1.25%、Ca0.5-1.5%、Sr 0.6-1.0%，其余为Fe。

优选的，所述孕育剂包括稀土硅铁和孕育剂粗品：

所述稀土硅铁按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 50%、Y 1.0%、Zr 1.0%、Mo0.6%、Ti 0.6%、V 0.4%、Mn 0.7%、Co 0.8%、W 1.4%，其余为Fe；

所述孕育剂粗品按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 50%、Al 1.0%、Ca 1.0%、Sr0.8%，其余为Fe。

优选的，所述孕育剂的处理方法包括以下步骤：

（1）将16#生铁、低碳废钢、回炉料、增碳剂和62锰铁加入熔炼炉中，熔炼40-50min至铁液温度到1490-1510℃，后除杂1次，再取样对其进行光谱分析，分析各化学成分的含量，根据检测结果添加75硅铁，继续熔炼10-20min后得铁水备用；

（2）将稀土硅铁和孕育剂粗品加入高速分散机中进行混合，混合10-20min后将混合料加入研磨机中研磨成粉料，再将粉料预热至480-520℃后，得孕育剂备用；

（3）将上述步骤（2）中的部分孕育剂撒在铁水包底，再将上述步骤（1）中的铁水加入铁水包内，进行第一次孕育处理；在铁水的加入过程中，随流加入上述步骤（2）中的部分孕育剂，进行第二次孕育处理；当铁水完全加入后，在铁水液面上覆盖剩余的孕育剂，进行第三次孕育处理；

（4）待上述步骤（3）中的铁水孕育后，对孕育的铁水进行除杂1次，除杂后将铁水浇注进砂型内进行浇注成型，成型并冷却后将其置于落砂滚筒，进行清砂处理。

优选的，步骤（1）中铁水原料按照质量百分比由以下成分组成：16#生铁8-12%、低碳废钢54-58%、回炉料28-32%、增碳剂2.2-2.4%、75硅铁1.1-1.3%、62锰铁0.4-0.6%。

优选的，步骤（1）中铁水按照质量百分比由以下化学成分组成：C 3.15-3.25%、Si1.4-1.6%、Mn 0.7-0.9%、S 0.07-0.1%、P 0.03-0.05%，其余为Fe。

优选的，步骤（2）中稀土硅铁与孕育剂粗品的质量比为1:3-4，且孕育剂研磨至粒度为3-8mm。

优选的，步骤（3）中孕育剂每次的添加量为铁水质量的0.15-0.25%。

优选的，步骤（4）中浇注时铁水以1360-1370℃的温度进行浇注，浇注时间控制在5min以内，冷却时间为3-4h。

本发明提供一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方及处理方法，与现有技术相比优点在于：

（1）本发明采用Y、Zr、Mo、Ti、V、Mn、Co和W等化学成分作为孕育剂中的填料，能有效控制薄壁处的白口倾向，并能减缓孕育的衰退，提高孕育剂的稳定性，同时提高灰铁件的抗拉强度度，使制得的灰铁件质量高，性能好；

（2）本发明在孕育剂处理过程中，将稀土硅铁和孕育剂粗品混合、研磨并预热，在三次不同时间、不同位置对铁水进行孕育处理，使得孕育剂能够更好地扩散分布到铁水内，孕育更加均匀，并且有效减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织，从而促进铁水内物质石墨化，并且促进形核、抑制生长，达到细化晶粒的目的，孕育效果好。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

所述稀土硅铁按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 48%、Y 0.8%、Zr 0.8%、Mo0.4%、Ti 0.4%、V 0.2%、Mn 0.5%、Co 0.6%、W 1.2%，其余为Fe；

所述孕育剂粗品按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 48%、Al 0.75%、Ca 0.5%、Sr0.6%，其余为Fe。

所述孕育剂的处理方法包括以下步骤：

其中，步骤（1）中铁水原料按照质量百分比由以下成分组成：16#生铁8%、低碳废钢58%、回炉料30%、增碳剂2.2%、75硅铁1.3%、62锰铁0.5%；步骤（1）中铁水按照质量百分比由以下化学成分组成：C 3.15%、Si 1.4%、Mn 0.7%、S 0.07%、P 0.03%，其余为Fe；步骤（2）中稀土硅铁与孕育剂粗品的质量比为1:3-4，且孕育剂研磨至粒度为3-8mm；步骤（3）中孕育剂每次的添加量为铁水质量的0.15-0.25%；步骤（4）中浇注时铁水以1360-1370℃的温度进行浇注，浇注时间为5min以内，冷却时间为3-4h。

实施例2：

所述孕育剂的处理方法包括以下步骤：

其中，步骤（1）中铁水原料按照质量百分比由以下成分组成：16#生铁10%、低碳废钢56%、回炉料30%、增碳剂2.3%、75硅铁1.2%、62锰铁0.5%；步骤（1）中铁水按照质量百分比由以下化学成分组成：C 3.2%、Si 1.5%、Mn 0.8%、S 0.085%、P 0.04%，其余为Fe；步骤（2）中稀土硅铁与孕育剂粗品的质量比为1:3-4，且孕育剂研磨至粒度为3-8mm；步骤（3）中孕育剂每次的添加量为铁水质量的0.15-0.25%；步骤（4）中浇注时铁水以1360-1370℃的温度进行浇注，浇注时间为5min以内，冷却时间为3-4h。

实施例3：

所述稀土硅铁按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 52%、Y 1.2%、Zr 1.2%、Mo0.8%、Ti 0.8%、V 0.6%、Mn 0.9%、Co 1.0%、W 1.6%，其余为Fe；

所述孕育剂粗品按照质量百分比由以下化学成分组成：Si 52%、Al 1.25%、Ca 1.5%、Sr1.0%，其余为Fe。

所述孕育剂的处理方法包括以下步骤：

其中，步骤（1）中铁水原料按照质量百分比由以下成分组成：16#生铁12%、低碳废钢54%、回炉料30%、增碳剂2.4%、75硅铁1.2%、62锰铁0.4%；步骤（1）中铁水按照质量百分比由以下化学成分组成：C 3.25%、Si 1.6%、Mn 0.9%、S 0.1%、P 0.05%，其余为Fe；步骤（2）中稀土硅铁与孕育剂粗品的质量比为1:3-4，且孕育剂研磨至粒度为3-8mm；步骤（3）中孕育剂每次的添加量为铁水质量的0.15-0.25%；步骤（4）中浇注时铁水以1360-1370℃的温度进行浇注，浇注时间为5min以内，冷却时间为3-4h。

实施例4：

检测本发明孕育剂制得的灰铁件的抗拉强度，选取上述实施例1-3所制得的灰铁件和市面上普通的灰铁件，采用拉伸试验机检测灰铁件的抗拉强度（MPa），以实施例1-3所得灰铁件为实验组1-3，普通灰铁件为对照组，结果如下表所示：

组别	实验组1	实验组2	实验组3	对照组
					抗拉强度	370	420	390	280

由上表可知，本发明孕育剂所制得灰铁件的抗拉强度远远优于普通孕育剂制得的灰铁件，且实施例2孕育剂所制得的灰铁件的抗拉强度最好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方，其特征在于，所述孕育剂包括稀土硅铁和孕育剂粗品：

2.根据权利要求1所述的一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方，其特征在于，所述孕育剂包括稀土硅铁和孕育剂粗品：

3.根据权利要求1所述的一种适用于高牌号灰铁件孕育剂的处理方法，其特征在于，所述孕育剂的处理方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种适用于高牌号灰铁件孕育剂的处理方法，其特征在于，步骤（1）中铁水原料按照质量百分比由以下成分组成：16#生铁8-12%、低碳废钢54-58%、回炉料28-32%、增碳剂2.2-2.4%、75硅铁1.1-1.3%、62锰铁0.4-0.6%。

5.根据权利要求3所述的一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方的处理方法，其特征在于，步骤（1）中铁水按照质量百分比由以下化学成分组成：C 3.15-3.25%、Si 1.4-1.6%、Mn0.7-0.9%、S 0.07-0.1%、P 0.03-0.05%，其余为Fe。

6.根据权利要求3所述的一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方的处理方法，其特征在于，步骤（2）中稀土硅铁与孕育剂粗品的质量比为1:3-4，且孕育剂研磨至粒度为3-8mm。

7.根据权利要求3所述的一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方的处理方法，其特征在于，步骤（3）中孕育剂每次的添加量为铁水质量的0.15-0.25%。

8.根据权利要求3所述的一种适用于高牌号灰铁件孕育剂配方的处理方法，其特征在于，步骤（4）中浇注时铁水以1360-1370℃的温度进行浇注，浇注时间控制在5min以内，冷却时间为3-4h。