CN109880958A - 船用柴油发电机缸体专用孕育剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，属于孕育剂的制备领域，本发明的孕育剂具体成分如下：硅60‑72份；钙15‑20份；钡14‑19份；锑3‑8份；铝0.8‑1.8份；铁10‑20份，所述的铝、铁组分由纯铝锭、纯铁锭经熔炼、挤压成粒状的铝铁合金，所述的粒状的铝铁合金加工成统一的圆球状或者圆柱状；所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；本发明的孕育剂在铸造工艺中能够避免缸体端面的均匀性不高的问题；同时圆球状或者圆柱状的细小颗粒能够起到形成晶核的作用，在球墨铸铁工艺中，特别是在船用柴油发电机缸体的铸造工艺中，能够促使石墨析出、提高球化率，提高产品机械性能。
Description
技术领域
本发明属于孕育剂的制备领域，具体是指一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂。
背景技术
船用柴油发电机缸体的基本特性就是要满足耐磨性能高以及具备一定的强度，其中重要的因素在于孕育剂的工艺。孕育剂工艺中最重要的环节即孕育剂的选择。
现有的工艺中，对于船用柴油发电机缸体一般是通过改进工艺或者在选用的孕育剂成分量上做改进，但是，量的改动并不能带来质的变化。此外，本领域的技术人员在孕育剂的组分中选择性的加入不同的稀土元素或者稀土元素的组合，但是量上面的把控一直也是困扰着研究的继续，因为当稀土元素或者稀土元素的组合的量达到一定的临界值时，会急剧降低铸铁的强度，因此孕育剂中成分的加入量也是研究的难点。后期的研究中也在孕育剂的工艺中作了改进，但是效果依旧不明显。
因此，船用柴油发电机缸体的硬度低，即石墨析出、球化率不高、耐磨性能不佳、缸体端面的均匀性不高依旧是本领域的技术难题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，通过工艺以及组分加入的改变，能够提高石墨析出、球化率，此外圆球状或者圆柱状的铝铁合金的形式提供，能够明显改善缸体端面的均匀性不高的缺陷。
本发明是这样实现的：
一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，其特征在于，所述的孕育剂按照质量份计，具体成分如下：硅60-72份；钙15-20份；钡14-19份；锑3-8份；铝0.8-1.8份；铁10-20份，所述的铝、铁组分由纯铝锭、纯铁锭经熔炼、挤压成粒状的铝铁合金，所述的粒状的铝铁合金加工成统一的圆球状或者圆柱状；所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm。
进一步，所述的圆球状或者圆柱状的铝铁合金是利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成。
进一步，所述的硅组分由硅铁材料提供，所述的硅铁材料选用65#，72#，75#中的一种或者多种。
本发明还公开了一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂的制备工艺，具体如下所示：
S1、称取纯铝锭、纯铁锭熔炼成粒状的铝铁合金，所述的铝的质量份为0.8-1.8，铁的质量份为10-20；所述的熔炼温度小于650℃；在480±50℃的条件下挤压成粒状的铝铁合金；
S2、将粒状的铝铁合金利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成圆球状或者圆柱状，所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；
S3、将圆球状或者圆柱状的铝铁合金置于0.5T中频电炉中，分别加入质量份为60-72的硅、质量份为15-20份的钙；质量份为14-19份的钡；质量份为3-8份的锑；在1280-1410℃条件下熔炼；
S4、将S3中均匀的合金原料在液氮中冷却，冷却后即制备完成。
进一步，所述的硅组分由硅铁材料提供。
本发明与现有技术的有益效果在于：
1）本发明将铝铁合金加工成统一的圆球状或者圆柱状，并且限定圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm，这样的细小颗粒的比表面积较大，因此在铸造工艺中能够避免缸体端面的均匀性不高的问题；同时圆球状或者圆柱状的细小颗粒能够起到形成晶核的作用；
2）本发明中硅铁材料提供硅组分，限定硅铁材料选用65#，72#，75#中的一种或者多种，硅铁材料容易溶化冶炼，在球墨铸铁工艺中，特别是在船用柴油发电机缸体的铸造工艺中，能够促使石墨析出、提高球化率，提高产品机械性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
步骤一、称取纯铝锭、纯铁锭熔炼成粒状的铝铁合金，所述的铝的质量份为0.8，铁的质量份为10；熔炼温度小于650℃；在480±50℃的条件下挤压成粒状的铝铁合金；
步骤二、将粒状的铝铁合金利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成圆球状或者圆柱状，所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；
步骤三、将圆球状或者圆柱状的铝铁合金置于0.5T中频电炉中，分别加入质量份为60份的硅、质量份为15份的钙；质量份为14份的钡；质量份为3份的锑；在1280-1410℃条件下熔炼，硅组分由硅铁材料提供，所述的硅铁材料选用65#；
步骤四、将步骤三中均匀的合金原料在液氮中冷却，冷却后即制备完成。
实施例2
步骤一、称取纯铝锭、纯铁锭熔炼成粒状的铝铁合金，所述的铝的质量份为1.8，铁的质量份为20；所述的熔炼温度小于650℃；在480±50℃的条件下挤压成粒状的铝铁合金；
步骤二、将粒状的铝铁合金利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成圆球状或者圆柱状，所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；
步骤三、将圆球状或者圆柱状的铝铁合金置于0.5T中频电炉中，分别加入质量份为72份的硅、质量份为20份的钙；质量份为19份的钡；质量份为8份的锑；在1280-1410℃条件下熔炼，硅组分由硅铁材料提供，所述的硅铁材料选用65#，72#，65#，72#型号间的质量份比为1：1；
步骤四、将步骤三中均匀的合金原料在液氮中冷却，冷却后即制备完成。
实施例3
步骤一、称取纯铝锭、纯铁锭熔炼成粒状的铝铁合金，所述的铝的质量份为1.0，铁的质量份为15；所述的熔炼温度小于650℃；在480±50℃的条件下挤压成粒状的铝铁合金；
步骤二、将粒状的铝铁合金利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成圆球状或者圆柱状，所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；
步骤三、将圆球状或者圆柱状的铝铁合金置于0.5T中频电炉中，分别加入质量份为70份的硅、质量份为18份的钙；质量份为16份的钡；质量份为5份的锑；在1280-1410℃条件下熔炼，硅组分由硅铁材料提供，所述的硅铁材料选用65#，72#，75#三种组合，65#，72#，75#型号间的质量份比为1：1：1；
步骤四、将步骤三中均匀的合金原料在液氮中冷却，冷却后即制备完成。
实施例4
步骤一、称取纯铝锭、纯铁锭熔炼成粒状的铝铁合金，所述的铝的质量份为1.2，铁的质量份为17；所述的熔炼温度小于650℃；在480±50℃的条件下挤压成粒状的铝铁合金；
步骤二、将粒状的铝铁合金利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成圆球状或者圆柱状，所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；
步骤三、将圆球状或者圆柱状的铝铁合金置于0.5T中频电炉中，分别加入质量份为68份的硅、质量份为16份的钙；质量份为14份的钡；质量份为5份的锑；在1280-1410℃条件下熔炼，硅组分由硅铁材料提供，所述的硅铁材料选用72#；
步骤四、将步骤三中均匀的合金原料在液氮中冷却，冷却后即制备完成。
实施例5
步骤一、称取纯铝锭、纯铁锭熔炼成粒状的铝铁合金，所述的铝的质量份为1.1，铁的质量份为12；所述的熔炼温度小于650℃；在480±50℃的条件下挤压成粒状的铝铁合金；
步骤二、将粒状的铝铁合金利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成圆球状或者圆柱状，所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；
步骤三、将圆球状或者圆柱状的铝铁合金置于0.5T中频电炉中，分别加入质量份为65份的硅、质量份为17份的钙；质量份为17份的钡；质量份为6份的锑；在1280-1410℃条件下熔炼，硅组分由硅铁材料提供，所述的硅铁材料选用75#；
步骤四、将步骤三中均匀的合金原料在液氮中冷却，冷却后即制备完成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，其特征在于，所述的孕育剂按照质量份计，具体成分如下：
硅60-72份；
钙15-20份；
钡14-19份；
锑3-8份；
铝0.8-1.8份；
铁10-20份，所述的铝、铁组分由纯铝锭、纯铁锭经熔炼、挤压成粒状的铝铁合金，所述的粒状的铝铁合金加工成统一的圆球状或者圆柱状；所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm。
2.根据权利要求1所述的一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，其特征在于，所述的圆球状或者圆柱状的铝铁合金是利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成。
3.根据权利要求1所述的一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，其特征在于，所述的硅组分由硅铁材料提供，所述的硅铁材料选用65#，72#，75#中的一种或者多种。
4.如权利要求1~3任一所述的一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，其特征在于，所述的孕育剂的制备工艺如下所示：
S1、称取纯铝锭、纯铁锭熔炼成粒状的铝铁合金，所述的铝的质量份为0.8-1.8，铁的质量份为10-20；所述的熔炼温度小于650℃；在480±50℃的条件下挤压成粒状的铝铁合金；
S2、将粒状的铝铁合金利用离心浇注制作钢丸工艺统一制成圆球状或者圆柱状，所述的圆球状的铝铁合金的直径为0.5~3mm；所述的圆柱状铝铁合金的截面直径为0.5~3mm，长度为1~2 mm；
S3、将圆球状或者圆柱状的铝铁合金置于0.5T中频电炉中，分别加入质量份为60-72的硅、质量份为15-20份的钙；质量份为14-19份的钡；质量份为3-8份的锑；在1280-1410℃条件下熔炼；
S4、将S3中均匀的合金原料在液氮中冷却，冷却后即制备完成。
5.根据权利要求4所述的一种船用柴油发电机缸体专用孕育剂，其特征在于，所述的硅组分由硅铁材料提供。
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