CN111850222A - 一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺 - Google Patents

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张为哲
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Abstract

本发明属于铸造技术领域，具体地涉及一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，通过在铁水熔炼浇注时，额外使用少量含锑孕育剂的方式，改善了石墨形态，球化等级和石墨大小可提高一个等级；本发明对复杂厚大的多路阀体等铸件石墨形态的微观缺陷的改善，具有重要的参考价值及广阔的应用前景。

Description

一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体地涉及一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺。
背景技术
液压阀是挖掘机上的核心部件之一，具有挖掘加力，动臂和斗杆合流，斗杆再生，回转优先，动臂优先，动臂和斗杆负载保持等功能。多路阀铸件是液压阀的最主要的组成部件，该铸件是一种球墨铸铁铸件，处于高压下工作，工作时最大压力：35Mpa，最大流量(单泵)：250L/min，油温范围：-20℃-+90℃。因此对多路阀体铸件的组织和性能要求很高，尤其是对石墨形态、等级有着严格的要求。但是由于多路阀体铸件结构复杂，壁厚较大，实际生产中石墨形态、等级往往难以达到要求。而如果铸件组织达不到要求可能会导致多路阀出现裂纹、渗漏等缺陷。为改善组织，优化石墨形态，有必要设计一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，在常规孕育的基础上，使用含锑孕育剂来改善石墨形态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，通过在铁水熔炼浇注时，使用含锑孕育剂的方式来改善石墨形态，消除微观缺陷。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，包括以下工艺步骤：
(1)熔炼铁水，将生铁、废钢、回炉料加入中频熔化电炉，同时加入硅铁、锰铁、增碳剂等调整好铁水成分，将铁水温度控制在1550-1560℃，然后开始熔炼，待炉料全部融化时，确定无生料，准备出炉；
(2)在铁水球化包内加入球化剂，具体方法如下：在球化包包底的球化室内放入球化剂，球化温度为1530-1540℃；
(3)在加入球化剂后，紧接着将含锑孕育剂和常规孕育剂一起加入球化包中，使其位于步骤(2)加入的球化剂的上方；
(4)然后将覆盖剂加入包内，使之均匀的覆盖着孕育剂上方，覆盖剂加入量为铁水重量的1-1.5％；
(5)最后将铁水冲入铁水包内进行球化反应，完成球化后，将铁水浇注入砂型型腔内，完成铁水的熔炼和浇注过程。
进一步的，所述步骤(1)中生铁、废钢、回炉料按1:5:4的比例加入中频熔化电炉。
进一步的，所述步骤(1)中硅铁加入量约为铁水重量的0.5％，锰铁加入量约为铁水重量的0.1％，增碳剂加入量约为铁水重量的1.9％，优选为硅铁加入量为铁水重量的0.5％，锰铁加入量为铁水重量的0.1％，增碳剂加入量为铁水重量的1.9％，这样将原铁水成分的重量分数控制在碳含量3.78-3.82％，硅含量1.3-1.4％，锰含量0.3-0.35％，这种成分的铁水，流动性较好，易于浇注且不易出现缩松。
进一步的，所述步骤(2)中球化剂的加入量为铁水重量的0.8-1.2％，球墨铸铁中石墨的主要形态是球形，球化剂的主要作用就是使铸铁中的石墨结晶成为球状，球化剂中起主要作用的是镁，镁是球化能力最强的元素，而稀土能促进镁的球化效果。
进一步的，所述步骤(3)中常规孕育剂加入量为铁水重量的0.2-0.4％，含锑孕育剂加入量为铁水重量的0.02-0.03％；由于多路阀铸件一般较为厚大，在实际生产中石墨形态、等级往往难以达到要求，而如果铸件组织达不到要求可能会导致多路阀出现裂纹、渗漏等缺陷；而使用含锑孕育剂，可以有效地改善石墨形态，增加石墨球数，减少或消除大断面球铁铸件心部的变异石墨，改善球铁性能。
进一步的，所述含锑孕育剂的锑含量为35-45％。
进一步的，所述球化剂为硅铁稀土镁合金球化剂。
进一步的，所述含锑孕育剂加入前需使用天平称重，保证加入量准确。
本发明所述的常规孕育剂为市售孕育剂，优选为南京宁阪特殊合金有限公司型号为CALBALLOY的孕育剂。
本发明的技术效果：
与现有技术相比，本发明涉及的一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，通过在铁水熔炼浇注时，额外使用少量含锑孕育剂的方式，改善了石墨形态，其机理为：由于多路阀壁厚较大，铁水冷却缓慢，铸件的中心、热节等位置经常出现变形石墨，且石墨球数减少，组织粗大。而锑在有稀土存在时可以促进石墨球化并细化石墨(球化剂中含有稀土)，同时可以使石墨球更加圆整。使用含锑孕育剂生产的多路阀铸件与不使用含锑孕育剂的相比，球化等级和石墨大小可提高一个等级；本发明对复杂厚大的多路阀体等铸件石墨形态的微观缺陷的改善，具有重要的参考价值及广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明为球化孕育方式示意图；
图2为本发明使用含锑孕育剂的产品金相石墨形态图；
图3为未使用含锑孕育剂的产品金相石墨形态图；
其中，1球化包、2覆盖剂、3孕育剂+含锑孕育剂、4球化剂。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，包括以下工艺步骤：
(1)熔炼铁水，将生铁、废钢、回炉料按1:5:4的比例加入中频熔化电炉，同时加入硅铁、锰铁、增碳剂等调整好铁水成分，将铁水温度控制在1550-1560℃，然后开始熔炼，待炉料全部融化时，确定无生料，准备出炉；
(2)在铁水球化包内加入球化剂，具体方法如下：在球化包包底的球化室内放入球化剂，球化剂的加入量为铁水重量的1％，球化温度为1530-1540℃；
(3)在加入球化剂后，紧接着将含锑孕育剂和常规孕育剂一起加入球化包中，其中，常规孕育剂加入量为铁水重量的0.3％，含锑孕育剂加入量为铁水重量的0.02％，使其位于步骤(2)加入的球化剂的上方；所述含锑孕育剂加入前需使用天平称重，保证加入量准确。
(4)然后将覆盖剂加入包内，使之均匀的覆盖着孕育剂上方，覆盖剂加入量为铁水重量的1％；
(5)最后将铁水冲入铁水包内进行球化反应，完成球化后，将铁水浇注入砂型型腔内，完成铁水的熔炼和浇注过程。
本实施例所述硅铁加入量为铁水重量的0.5％，锰铁加入量为铁水重量的0.1％，增碳剂加入量为铁水重量的1.9％。
本实施例所述含锑孕育剂的锑含量为35-45％。
本实施例选用的球化剂为南京宁阪特殊合金有限公司的硅铁稀土镁合金常规球化剂，具体球化剂型号为NBCH-5(La)。
本实施例选用的常规孕育剂为南京宁阪特殊合金有限公司的常规孕育剂，具体型号为CALBALLOY。
具体的，所述含锑孕育剂和常规孕育剂同时加入，在球化剂上方，覆盖剂下方，如图1所示，常规孕育剂和含锑孕育剂3在球化剂4的上方，覆盖剂2的下方。
经试验对比，如图2和图3所示，使用含锑孕育剂的产品金相石墨形态和大小优于未使用含锑孕育剂的产品金相石墨形态和大小，产品加工后表面质量合格，麻点粗大问题得到彻底解决。
实施例2：
一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，包括以下工艺步骤：
(1)熔炼铁水，将生铁、废钢、回炉料按1:5:4的比例加入中频熔化电炉，同时加入硅铁、锰铁、增碳剂等调整好铁水成分，将铁水温度控制在1550-1560℃，然后开始熔炼，待炉料全部融化时，确定无生料，准备出炉；
(2)在铁水球化包内加入球化剂，具体方法如下：在球化包包底的球化室内放入球化剂，球化剂的加入量为铁水重量的1.1％，球化温度为1530-1540℃；
(3)在加入球化剂后，紧接着将含锑孕育剂和常规孕育剂一起加入球化包中，其中，常规孕育剂加入量为铁水重量的0.4％，含锑孕育剂加入量为铁水重量的0.03％，使其位于步骤(2)加入的球化剂的上方；所述含锑孕育剂加入前需使用天平称重，保证加入量准确；
(4)然后将覆盖剂加入包内，使之均匀的覆盖着孕育剂上方，覆盖剂加入量为铁水重量的1.2％；
(5)最后将铁水冲入铁水包内进行球化反应，完成球化后，将铁水浇注入砂型型腔内，完成铁水的熔炼和浇注过程。
本实施例所述硅铁加入量为铁水重量的0.5％，锰铁加入量为铁水重量的0.1％，增碳剂加入量为铁水重量的1.9％。
本实施例所述含锑孕育剂的锑含量为35-45％。
本实施例选用的球化剂为南京宁阪特殊合金有限公司的硅铁稀土镁合金常规球化剂，具体球化剂型号为NBCH-5(La)。
本实施例选用的常规孕育剂为南京宁阪特殊合金有限公司的常规孕育剂，具体型号为CALBALLOY。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
(1)熔炼铁水，将生铁、废钢、回炉料加入中频熔化电炉，同时加入硅铁、锰铁、增碳剂等调整好铁水成分，将铁水温度控制在1550-1560℃，然后开始熔炼，待炉料全部融化时，确定无生料，准备出炉；
(2)在铁水球化包内加入球化剂，具体方法如下：在球化包包底的球化室内放入球化剂，球化温度为1530-1540℃；
(3)在加入球化剂后，紧接着将含锑孕育剂和常规孕育剂一起加入球化包中，使其位于步骤(2)加入的球化剂的上方；
(4)然后将覆盖剂加入包内，使之均匀的覆盖着孕育剂上方，覆盖剂加入量为铁水重量的1-1.5％；
(5)最后将铁水冲入铁水包内进行球化反应，完成球化后，将铁水浇注入砂型型腔内，完成铁水的熔炼和浇注过程。
2.根据权利要求1所述的使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(3)中常规孕育剂加入量为铁水重量的0.2-0.4％，含锑孕育剂加入量为铁水重量的0.02-0.03％。
3.根据权利要求1所述的使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，其特征在于：所述含锑孕育剂的锑含量为35-45％。
4.根据权利要求1所述的使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(2)中球化剂的加入量为铁水重量的0.8-1.2％。
5.根据权利要求1所述的使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中生铁、废钢、回炉料按1:5:4的比例加入中频熔化电炉。
6.根据权利要求1所述的使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中硅铁加入量为铁水重量的0.5％，锰铁加入量为铁水重量的0.1％，增碳剂加入量为铁水重量的1.9％。
7.根据权利要求1所述的使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺，其特征在于：所述球化剂为硅铁稀土镁合金球化剂。
8.一种多路阀体铸件，其特征在于：所述多路阀体铸件的熔炼工艺为如权利要求1-7任一所述的使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺的步骤。
CN202010649139.4A 2020-03-09 2020-07-07 一种使用含锑孕育剂生产多路阀体铸件的新型熔炼工艺 Withdrawn CN111850222A (zh)

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