CN112553395A

CN112553395A - 保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺

Info

Publication number: CN112553395A
Application number: CN202011461657.XA
Authority: CN
Inventors: 邹广明; 曲之峰; 邱东华
Original assignee: Dalian Ruigu Science & Technology Co ltd
Current assignee: Dalian Ruigu Science & Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-03-26
Anticipated expiration: 2040-12-09
Also published as: CN112553395B

Abstract

本发明涉及球墨铸铁生产技术领域，具体涉及一种保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺。将球化剂加入铁水包球化堤坝内，摊平，捣实；将铝钡孕育剂均匀倒在经处理的球化剂上方，摊平，捣实；将锑硅孕育剂加在铝钡孕育剂上方。加入覆盖剂，摊平，捣实；浇注时，将随流孕育剂均匀加入铁水中。其所制得的球墨铸铁抗拉强度提高，屈服强度提高，延伸率提高。

Description

保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺

技术领域

本发明涉及球墨铸铁生产技术领域，具体涉及一种保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺。

背景技术

球化处理是铸铁在铸造时处理合金液体的一种工艺，工艺过程中，石墨在结晶生长时长成球状，从而提高铸铁的机械性能，该工艺所获得的铸铁称为球墨铸铁。球化处理工艺有多种，冲入法，钟罩法，喂丝法等等。

在生产大型轴承保持架时，产品壁厚大，重量高，属于厚大件球墨铸铁产品，产品要求球化率80％VI+20％V，大小要求大于VI级。利用砂型铸造很难达到石墨大小VI级要求，所以目前采用的生产技术为：铸造方式：离心铸造。熔化方式：中频感应电炉熔化。球化处理方法：堤坝式冲入法球化处理，其中现有技术中堤坝式冲入法球化处理所采用的球化剂、孕育剂及球化孕育方法，存在球化衰退，石墨球不均匀，石墨形态为50％IV+30％V+20％VI，石墨大小VI级的缺陷，无法达到生产大型轴承保持架的球墨铸铁要求。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷，本发明提供一种保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其所制得的球墨铸铁抗拉强度提高，屈服强度提高，延伸率提高。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其包括以下步骤：

步骤1：将球化剂加入铁水包球化堤坝内，摊平，捣实；

步骤2：将铝钡孕育剂均匀倒在经步骤1处理的球化剂上方，摊平，捣实；

步骤3：将锑硅孕育剂加在铝钡孕育剂上方。

步骤4：加入覆盖剂，摊平，捣实；

步骤5：浇注时，将随流孕育剂均匀加入铁水中。

优选的，所述的球化剂采用Mg₆Re₂，加入量为铁水重量的1.20％，粒度为4-25mm。

优选的，所述的铝钡孕育剂采用AlBa孕育剂，加入量为铁水重量的0.70％的，粒度为3-8mm。

优选的，所述的锑硅孕育剂采用Sb38％Si60％孕育剂，加入量为铁水重量的0.1％，粒度为5-15mm。

优选的，所述的覆盖剂采用钢制材料，尺寸为3-20mm。

优选的，所述的随流孕育剂采用硅稀土随流孕育剂，加入量为铁水重量的0.15-0.2％，粒度为0.2-0.7mm。

进一步的，在步骤1-步骤5的生产过程中严格控制原铁水含硫量≤0.015％；球化处理后残余镁的质量百分比量控制在0.035％-0.045％，残余稀土Re的质量百分比≤0.01％，硫的质量百分比≤0.01％。

进一步的，所述保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺还包括步骤6：模具预热温度150-250℃，浇注5分钟后风冷，转速450rpm。500-600℃后取出产品，对模具进行水冷降温至300-350℃。

本发明的有益效果：采用以上方法得到的球墨铸铁球化率级别和石墨球大小有所提高，相应的机械性能提高。

附图说明

图1为实施例1的球化处理采用材料和工艺列表；

图2为工艺改进前产品的球化率示意图；

图3为实施例生产所得产品的球化率示意图；

图4为利用本工艺生产的轴承用保持架结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰，下面结合说明书附图和具体实例进行阐述。

实施例1

利用保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺生产CS-240/950BCFC3大型球墨铸铁保持架，壁厚100mm，重量710公斤，其结构如图4所示，其包括以下步骤：

步骤1：加入1.20％(占铁水的重量百分比)的混合稀土型球化剂，粒度为4-25mm，加入铁水包球化堤坝内，摊平，捣实；(球化剂为外购，厂家为南京宁阪特殊合金有限公司，牌号Mg₆Re₂)。

步骤2：将0.70％(占铁水的重量百分比)的AlBa孕育剂，粒度为3-8mm，均匀倒在经步骤1处理的球化剂上方，摊平，捣实；(AlBa孕育剂，为外购，厂家为南京宁阪特殊合金有限公司，具体含量硅：70-76，钡：2-4，钙：1.5-2.2，铝：＜1.5％，牌号Tenalloy-ZB)。

步骤3：将0.1％(占铁水的重量百分比)的Sb38％Si60％孕育剂，粒度为5-15mm，加在步骤2的AlBa孕育剂上方。(Sb38％Si60％孕育剂，38％Sb，60％Si，余量为铁。为外购，厂家为南京宁阪特殊合金有限公司，牌号NBCH-Inopna-A。

步骤4：加入尺寸为3-20mm的冲压碎钢锭或者硅钢片边角料作为覆盖剂，摊平，捣实；

步骤5：浇注时，采用随流孕育装置向铁水中随流加入0.15-0.2％(占铁水的重量百分比)的粒度为0.2-0.7mm的硅稀土随流孕育剂。

在步骤1-步骤5的生产过程中通过光谱分析严格控制原铁水含硫量≤0.015％；球化处理后残余镁的质量百分比量控制在0.035％-0.045％，残余稀土Re≤0.01％，硫的质量百分比≤0.01％。残余量如若超出规定范围，适当调整步骤1中球化剂的加入量来保证。

步骤6：模具预热温度150-250℃，浇注5分钟后风冷，转速450rpm。500-600℃后取出产品，对模具进行水冷降温至300-350℃。

球化处理工艺中球化处理采用了锑硅孕育剂和铝钡孕育剂复合使用，并在浇注过程中增加随流孕育，通过离心风冷工艺，大大的提高了石墨球的数量和圆整度，石墨的大小也同时可以满足技术要求。锑硅孕育剂能增加凝固过程中的过冷度，使得晶粒细化，石墨球变小，铝钡孕育剂减少孕育衰退，增加共晶团数量，细化晶粒。随流孕育剂补充孕育衰退，进一步保证厚大件产品不产生孕育衰退，提高石墨球的数量和圆整度。

如图2所示，方法未改进时，球化衰退，石墨球不均匀，石墨形态为50％IV+30％V+20％VI，石墨大小VI级。不符合厚大件球墨铸铁产品标准要求：80％VI+20％V。对比图2及图3所示，经本发明方法处理得到的球墨铸铁球化率得到有效改善。产品石墨球均匀，石墨形态为90％VI+10％V,石墨球大小大于VI级。

表1为产品成分和性能检测报告：

如表1所示，通过本发明方法获得的球墨铸铁机械性能得到有效改善，抗拉强度提高，屈服强度提高，延伸率提高，满足标准要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将球化剂加入铁水包球化堤坝内，摊平，捣实；

步骤3：将锑硅孕育剂加在铝钡孕育剂上方；

步骤4：加入覆盖剂，摊平，捣实；

步骤5：浇注时，将随流孕育剂均匀加入铁水中。

2.根据权利要求1所述的保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于：所述的球化剂采用Mg₆Re₂，加入量为铁水重量的1.20％，粒度为4-25mm。

3.根据权利要求1所述的保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于：所述的铝钡孕育剂采用AlBa孕育剂，加入量为铁水重量的0.70％的，粒度为3-8mm。

4.根据权利要求1所述的保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于：所述的锑硅孕育剂采用Sb38％Si60％孕育剂，加入量为铁水重量的0.1％，粒度为5-15mm。

5.根据权利要求1所述的保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于：所述的覆盖剂采用钢制材料，尺寸为3-20mm。

6.根据权利要求1所述的保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于：所述的随流孕育剂采用硅稀土随流孕育剂，加入量为铁水重量的0.15-0.2％，粒度为0.2-0.7mm。

7.根据权利要求1所述的保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于：在步骤1-步骤5的生产过程中严格控制原铁水含硫量≤0.015％；球化处理后残余镁的质量百分比量控制在0.035％-0.045％，残余稀土铼的质量百分比≤0.01％，硫的质量百分比≤0.01％。

8.根据权利要求1所述的保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺，其特征在于：所述保持架生产用球墨铸铁球化处理工艺还包括步骤6：模具预热温度150-250℃，浇注5分钟后风冷，转速450rpm，500-600℃后取出产品，对模具进行水冷降温至300-350℃。