CN113943845A - 高硅固溶铁素体qt500-14、qt600-10球墨铸铁的生产方法 - Google Patents
高硅固溶铁素体qt500-14、qt600-10球墨铸铁的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113943845A CN113943845A CN202111245994.XA CN202111245994A CN113943845A CN 113943845 A CN113943845 A CN 113943845A CN 202111245994 A CN202111245994 A CN 202111245994A CN 113943845 A CN113943845 A CN 113943845A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spheroidizing
- silicon
- iron
- casting
- nodulizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 70
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 18
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 11
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 11
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 10
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 9
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 9
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 9
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 7
- 241000353135 Psenopsis anomala Species 0.000 claims description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- FQNGWRSKYZLJDK-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Ba] Chemical compound [Ca].[Ba] FQNGWRSKYZLJDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AYVSFCWFFNLUIS-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);oxygen(2-);trisulfide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[S-2].[S-2].[S-2].[Ce+3].[Ce+3].[Ce+3].[Ce+3] AYVSFCWFFNLUIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005562 fading Methods 0.000 claims description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 3
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 10
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
- C21C1/105—Nodularising additive agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/08—Making cast-iron alloys
- C22C33/10—Making cast-iron alloys including procedures for adding magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
提供一种高硅固溶铁素体QT500‑14、QT600‑10球墨铸铁的生产方法，属于铸造技术领域，根据高硅固溶铁素体理论，根据抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度、冲击性能等力学性能要求，合理制定硅含量，根据铸件不同壁厚合理计算碳当量及浇注温度，采用合适的高硅铁水球化孕育方式，可批量化生产吨位在1‑30吨主要壁厚在10‑200mm的高硅固溶铁素体QT500‑14、QT600‑10球墨铸铁件，解决铸件缩松、缩孔、不良石墨形态、石墨漂浮等问题。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法。
背景技术
高硅固溶铁素体球墨铸铁是近些年开发并应用的一种新材料，该材料主要牌号有QT500-14、QT600-10，具有优良的抗拉强度、延伸率，较高的屈强比，可实现铸件的薄壁化、轻量化等，具有广阔的应用领域。由于QT500-14、QT600-10这两种球墨铸铁牌号属于新材料，无生产经验，我单位前期根据以往生产其他球墨铸铁的经验生产多件，很容易出现缩松、缩孔、碎块状石墨、石墨漂浮等问题。因此针对该材料特性提出改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法，本发明根据高硅固溶铁素体理论，根据抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度、冲击性能等力学性能要求，合理制定硅含量，根据铸件不同壁厚合理计算碳当量及浇注温度，采用合适的球化孕育方法，可批量化生产吨位在1-30吨主要壁厚在10-200mm的高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁件，解决铸件缩松、缩孔、不良石墨形态、石墨漂浮等问题。
本发明采用的技术方案：高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法，包括以下步骤：
步骤1、原材料组成及重量百分含量如下：高纯生铁45％～55％、碳素废钢20％～30％、低合金球铁回炉料20％～30％、硅铁2％～5％；
步骤2、熔化：先加入45％～55％高纯生铁、10％的碳素废钢以及按工艺下限计算的硅铁量加入硅铁，待炉内料熔化完全后加入的剩余废钢和20％～30％低合金球铁回炉料，炉内料完全熔化温度为1200℃-1300℃；完全熔化后，扒除表面浮渣，温度升至1420℃以上，在铁水液面100mm以下取光谱样和化学样进行化学成分分析，然后根据QT500-14、QT600-10的化学成分设定，通过成分差距补加合金或增碳剂使其达到QT500-14或者QT600-10的化学成分，再升温至出炉温度，出炉温度为1450℃-1500℃；
步骤3、球化处理：
(1)球化剂、孕育剂的选择：
SB＝4.4Ti+2.0As+2.3Sn+5.0Sb+290Pb+370Bi+1.6Al
对于球化指数SB≥2.5采用稀土含量在1％-2％的球化剂，对于SB＜2.5的采用稀土含量为≤1％球化剂；
(2)球化、孕育方法的选择：选用冲入法球化，球化温度1430-1550℃；
(3)球化装包及孕育：
a、对于小型铸件，铸件凝固时间小于1小时的装包时，在球化包球化坑侧放入球化剂，用量1.1％～1.3％，球化剂铺平适当紧实，其上覆盖0.3％的75FeSi铺平适当紧实，75FeSi上覆盖矽钢片铺平，最后盖压铁板并在四周压生铁数块；
b、对于大型铸件，铸件凝固时间超出1小时的装包时，在球化包球化坑侧最低部靠包壁侧装0.005％～0.006％的纯锑，之后放入球化剂，用量1.1％～1.3％，铺平适当紧实，球化剂上覆盖0.3％的75FeSi铺平适当紧实，75FeSi上覆盖矽钢片铺平适当紧实，最后在矽钢片上盖压铁板并在四周压生铁数块；当炉内铁水温度升至出炉温度时，即可出炉；铁水冲至浇包非球化坑侧，出炉约2/3铁水待球化反应基本结束时，冲入剩余1/3铁水并随流冲入具有抗衰退长效型钙钡系孕育剂，冲入量0.3％～0.4％；
步骤4、铁水完全冲入铁水包后，扒除浮渣，调运至浇注现场，保证浇注温度在1350℃～1370℃，浇注时采用0.1％～0.2％的硫氧铈孕育剂进行瞬时孕育，经球化孕育后，QT500-14的终硅含量可达3.6％～3.8％，QT600-10的终硅含量可达4.0％～4.2％，浇注总时间控制在20分钟以内。
上述步骤2中，所述QT500-14、QT600-10的化学成分设定如下表所示：
表：化学成分(质量百分比)
上述步骤3的(3)中的a和b中，所述矽钢片尺寸采用瓜子壳大小。
上述步骤3的(3)中的b中，所述纯锑的粒度10mm～20mm。
本发明与现有技术相比的优点：
1、本方案根据高硅固溶铁素体理论，根据抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度、冲击性能等力学性能要求，合理制定硅含量，根据铸件不同壁厚合理计算碳当量及浇注温度，采用合适的球化孕育方法，可批量化生产吨位在1-30吨主要壁厚在10-200mm的高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁件，解决铸件缩松、缩孔、不良石墨形态、石墨漂浮等问题。
2、本方案中在球化装包孕育中采用瓜子壳大小的矽钢片覆盖，球化反应以起爆铁水的重量和球化反应时间为测量标准，而通过矽钢片覆盖参与的起爆铁水重量多、球化反应时间长，达到起爆重量为6～7吨，反应时间为130～150秒，因此覆盖剂的效果很好；
3、本方案中在球化装包孕育中，针对大型凝固时间超过1小时的铸件装包时，包底加入了0.005％～0.006％的纯锑，可以有效的提高石墨球的元整度，预防碎块状等异型石墨出现，提高铸型材质力学性能。
附图说明
图1为本发明中球化包的结构主视图；
图2为本发明图1中A部结构放大示意图；
图3为本发明中球化包的结构俯视图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
需要说明的是，在本文中，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。
请参阅图1-3，详述本发明的实施例。
高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法，本发明采用高硅固溶铁素体理论，根据抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度、冲击性能等力学性能要求，合理制定硅含量，根据铸件不同壁厚合理计算碳当量及浇注温度，采用合适的高硅铁水球化孕育方法。
生产设备及工具：320吨中频感应电炉，1～20吨冲入法球化包及随型压铁板，扒渣耙若干，熔化工5-7人。
具体包括以下步骤：
步骤1、原材料组成及重量百分含量如下：高纯生铁45％～55％、碳素废钢20％～30％、低合金球铁回炉料20％～30％、硅铁2％～5％；
步骤2、熔化：先加入45％～55％高纯生铁、10％的碳素废钢以及按工艺下限计算的硅铁量加入硅铁，{按照QT500-14、QT600-10的化学成分表中硅含量的下限值，计算加入硅铁量(硅铁含硅量75％)，如：生产壁厚30-60的QT500-14铸件，硅含量为2.5-2.7，则按2.5％计算加入硅铁量，(假如：生铁含硅量为0.7％加入量50％，废钢含硅量0.2％加入量25％，回炉料含硅量:2.6％加入量25％,设加入硅铁量为X,则根据公式：X×75％＝2.5％-0.7％×50％-0.2×25％-2.6×25％)，求得X＝2}，此时刚开始熔化，熔化初始温度为室温；待炉内料熔化完全后加入剩余的废钢和20％～30％低合金球铁回炉料，炉内料完全熔化温度为1200℃-1300℃，加剩余废钢回炉料至完全熔化后达到1300℃左右；完全熔化后，扒除表面浮渣，温度升至1420℃以上，在铁水液面100mm以下取光谱样和化学样进行化学成分分析，然后根据QT500-14、QT600-10的化学成分设定，如下表所示：
表：化学成分(质量百分比)
若成分分析后符上表则可升温至出炉温度，否则根据成分差距补加合金或增碳剂等使其达到QT500-14或者QT600-10的化学成分要求。例如：铸件主要壁厚在60～200mm这个范围，这时对应的碳为3.2％-3.4％，但实际检测结果碳为3.0％，这时候就要补加至少0.2％的增碳剂。QT500-14和QT600-10熔炼方法基本相同，主要区别在原铁水碳和硅含量的区别，比如；铸件壁厚同为60-200mm，QT500-14的碳为3.2-3.4，硅为2.5-2.7，QT600-10的碳为3.1-3.3，硅为2.8-3.0，根据不同牌号和不同铸件的主要壁厚调整碳、硅成分，成分合格后出炉前再次扒渣，扒渣干净，出炉温度合适就可以出炉，出炉温度根据浇注温度而定，浇注温度根据具体的铸件大型及铸件壁厚而定，一般出炉温度为：1450℃-1500℃。
步骤3、球化处理：
(1)球化剂、孕育剂的选择：
SB＝4.4Ti+2.0As+2.3Sn+5.0Sb+290Pb+370Bi+1.6Al
对于球化指数SB≥2.5采用稀土含量在1％-2％的球化剂，对于SB＜2.5的采用稀土含量为≤1％球化剂；
(2)球化、孕育方法的选择：选用冲入法球化，球化温度1430-1550℃；
(3)球化装包及孕育：
a、对于小型铸件，铸件凝固时间小于1小时的装包时，在球化包球化坑侧放入球化剂2，用量1.1％～1.3％，球化剂2铺平适当紧实，其上覆盖0.3％的75FeSi 3铺平适当紧实，75FeSi 3上覆盖瓜子壳大小的矽钢片4铺平，最后盖压铁板5并在四周压生铁数块，如图1和2所示；
b、对于大型铸件，铸件凝固时间超出1小时的装包时，在球化包球化坑侧最低部靠包壁侧装0.005％～0.006％的纯锑1(小型铸件不需要添加纯锑)，粒度10mm～20mm，之后放入球化剂2，用量1.1％～1.3％，铺平适当紧实，球化剂2上覆盖0.3％的75FeSi 3铺平适当紧实，75FeSi 3上覆盖瓜子壳大小的矽钢片4铺平适当紧实，最后在矽钢片4上盖压铁板5并在四周压生铁数块，如图1和2所示；当炉内铁水温度升至出炉温度时，即可出炉，出炉温度为1450℃-1500℃；铁水冲至浇包非球化坑侧(如图3所示球化包中间挡板右侧为非球化坑侧)，出炉约2/3铁水待球化反应基本结束时，冲入剩余1/3铁水并随流冲入具有抗衰退长效型钙钡系孕育剂，冲入量0.3％～0.4％。
该步骤中采用瓜子壳大小的矽钢片4覆盖，因为现有技术中一般是采用球铁铁屑、增碳剂、特殊孕育剂等进行覆盖，通过对比试验发现进行覆盖矽钢片效果最好，球化反应以起爆铁水的重量和球化反应时间为测量标准，参与起爆的铁水重量越多和球化反应时间越长说明覆盖剂的效果越好。试验结果具体如表1所示
表1不同覆盖剂对起爆重量和反应时间的影响
| 覆盖剂种类 | 特殊孕育剂 | 增碳剂 | 球铁铁屑 | 硅钢片 |
| 起爆重量 | 3～4吨 | 2～3吨 | 3～4吨 | 6～7吨 |
| 反应时间 | 70～85秒 | 60～70秒 | 90～100秒 | 130～150秒 |
通过上表可看出，采用瓜子壳大小的矽钢片覆盖，球化反应以起爆铁水重量和球化反应时间为测量标准，通过矽钢片覆盖参与起爆铁水重量多、球化反应时间长，起爆重量为6～7吨，反应时间为130～150秒，说明覆盖剂的效果很好。
该步骤中大型凝固时间超过1小时的铸件装包时包底加入了0.005％～0.006％的纯锑。做为大型凝固时间超过1小时的铸件，往往存在碎块状等异型石墨，严重影响铸件材质力学性能。而添加0.005％～0.006％的纯锑，可以有效的提高石墨球的元整度，预防碎块状等异型石墨出现，提高铸型材质力学性能。
步骤4、铁水完全冲入铁水包后，扒除浮渣，调运至浇注现场，保证浇注温度在1350℃～1370℃(夏季取下限，冬季取上限)，浇注时采用0.1％～0.2％的硫氧铈孕育剂进行瞬时孕育，经球化孕育后，QT500-14的终硅含量可达3.6％～3.8％，QT600-10的终硅含量可达4.0％～4.2％，浇注总时间控制在20分钟以内。
本发明中五大元素中碳、硅含量及碳当量非常重要，其中硅含量决定材质的力学性能，要满足QT500-14力学性能的要求，终硅：3.6％-3.8％，满足QT600-10力学性能要求，终硅：4.0％-4.2％，碳当量由铸件的壁厚决定，碳当量4.3％-4.5％，薄壁取上限，厚壁取下限，根据生产经验铸件主要壁厚≤200mm的碳当量不得超过4.7％(未计烧损值)。
试验结果：
本发明经过使用，生产的各型铸件(包括浇注液重20吨以上的铸件)经力学性能检测、磁粉探伤和超声波探伤合格率达到95％。其中表2和表3分别为QT500-14、QT600-10铸件主要壁厚在60-200mm厚，附铸试块70mm厚，铸态下附铸试样的要求值和实际生产所达到的数据。
表2QT500-14铸态70mm厚附铸试样要求值和实际值
注：国标对这种新材料暂无技术要求，上表中为欧标中对壁厚30-60的铸件附铸要求，对壁厚60-200铸件无明确要求，表中客户要求和我们的实际值为壁厚60-200铸件的附铸试样要求值及实际值，其中冲击值为-20℃无缺口冲击。
表3QT600-10铸态70mm厚附铸试样要求值和实际值
注：国标对这种新材料暂无技术要求，上表中为欧标中对壁厚30-60的铸件附铸要求，对壁厚60-200铸件无明确要求，表中客户只要求屈服强度不小于450Mpa,其中冲击值为-20℃无缺口冲击。
通过验证，本发明可批量化生产吨位在1-30吨主要壁厚在10-200mm的高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁件，解决铸件缩松、缩孔、不良石墨形态、石墨漂浮等问题。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、原材料组成及重量百分含量如下：高纯生铁45％～55％、碳素废钢20％～30％、低合金球铁回炉料20％～30％、硅铁2％～5％；
步骤2、熔化：先加入45％～55％高纯生铁、10％的碳素废钢以及按工艺下限计算的硅铁量加入硅铁，待炉内料熔化完全后加入剩余的碳素废钢和20％～30％低合金球铁回炉料，炉内料完全熔化温度为1200℃-1300℃；完全熔化后，扒除表面浮渣，温度升至1420℃以上，在铁水液面100mm以下取光谱样和化学样进行化学成分分析，然后根据QT500-14、QT600-10的化学成分设定，通过成分差距补加合金或增碳剂使其达到QT500-14或者QT600-10的化学成分，再升温至出炉温度，出炉温度为1450℃-1500℃；
步骤3、球化处理：
(1)球化剂、孕育剂的选择：
SB＝4.4Ti+2.0As+2.3Sn+5.0Sb+290Pb+370Bi+1.6Al
对于球化指数SB≥2.5采用稀土含量在1％-2％的球化剂，对于SB＜2.5的采用稀土含量为≤1％球化剂；
(2)球化、孕育方法的选择：选用冲入法球化，球化温度1430-1550℃；
(3)球化装包及孕育：
a、对于小型铸件，铸件凝固时间小于1小时的装包时，在球化包球化坑侧放入球化剂,用量1.1％～1.3％，球化剂铺平适当紧实，其上覆盖0.3％的75FeSi铺平适当紧实，75FeSi上覆盖矽钢片铺平，最后盖压铁板并在四周压生铁数块；
b、对于大型铸件，铸件凝固时间超出1小时的装包时，在球化包球化坑侧最低部靠包壁侧装0.005％～0.006％的纯锑，之后放入球化剂，用量1.1％～1.3％，铺平适当紧实，球化剂上覆盖0.3％的75FeSi铺平适当紧实，75FeSi上覆盖矽钢片铺平适当紧实，最后在矽钢片上盖压铁板并在四周压生铁数块；当炉内铁水温度升至出炉温度时，即可出炉；铁水冲至浇包非球化坑侧，出炉约2/3铁水待球化反应基本结束时，冲入剩余1/3铁水并随流冲入具有抗衰退长效型钙钡系孕育剂，冲入量0.3％～0.4％；
步骤4、铁水完全冲入铁水包后，扒除浮渣，调运至浇注现场，保证浇注温度在1350℃～1370℃，浇注时采用0.1％～0.2％的硫氧铈孕育剂进行瞬时孕育，经球化孕育后，QT500-14的终硅含量可达3.6％～3.8％，QT600-10的终硅含量可达4.0％～4.2％，浇注总时间控制在20分钟以内。
2.根据权利要求1所述的高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法，其特征在于：上述步骤2中，所述QT500-14、QT600-10的化学成分设定如下表所示：
表：化学成分(质量百分比)
3.根据权利要求1所述的高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法，其特征在于：上述步骤3的(3)中的a和b中，所述矽钢片尺寸采用瓜子壳大小。
4.根据权利要求1所述的高硅固溶铁素体QT500-14、QT600-10球墨铸铁的生产方法，其特征在于：上述步骤3的(3)中的b中，所述纯锑的粒度为10mm～20mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111245994.XA CN113943845B (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 高硅固溶铁素体qt500-14、qt600-10球墨铸铁的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111245994.XA CN113943845B (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 高硅固溶铁素体qt500-14、qt600-10球墨铸铁的生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113943845A true CN113943845A (zh) | 2022-01-18 |
| CN113943845B CN113943845B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=79332267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111245994.XA Active CN113943845B (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 高硅固溶铁素体qt500-14、qt600-10球墨铸铁的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113943845B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115261711A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-01 | 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 | 一种风电铸件用硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法 |
| CN115852236A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-03-28 | 陕西柴油机重工有限公司 | 大吨位厚大断面风电主机架的制备方法 |
| CN116174651A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-05-30 | 哈尔滨理工大学 | 一种百吨级超厚大断面带底圆筒形铸件及其浇注系统和铸造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754246A (ja) * | 1980-09-13 | 1982-03-31 | Mazda Motor Corp | Hisakuseinosuguretakyujokokuenchutetsu |
| KR20090132798A (ko) * | 2008-06-23 | 2009-12-31 | 현대자동차주식회사 | 페라이트계 구상흑연 주철재 |
| CN102851571A (zh) * | 2012-08-16 | 2013-01-02 | 芜湖市金贸流体科技股份有限公司 | 一种耐低温高韧性球墨铸铁及其制备方法 |
| CN103422009A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-04 | 辉县市汽车配件有限责任公司 | 载重汽车中后桥壳用球墨铸铁及其生产方法 |
| CN108611551A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-10-02 | 宁波日星铸业有限公司 | 高硅固溶强化铁素体球墨铸铁件及其制造方法 |
-
2021
- 2021-10-26 CN CN202111245994.XA patent/CN113943845B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754246A (ja) * | 1980-09-13 | 1982-03-31 | Mazda Motor Corp | Hisakuseinosuguretakyujokokuenchutetsu |
| KR20090132798A (ko) * | 2008-06-23 | 2009-12-31 | 현대자동차주식회사 | 페라이트계 구상흑연 주철재 |
| CN102851571A (zh) * | 2012-08-16 | 2013-01-02 | 芜湖市金贸流体科技股份有限公司 | 一种耐低温高韧性球墨铸铁及其制备方法 |
| CN103422009A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-04 | 辉县市汽车配件有限责任公司 | 载重汽车中后桥壳用球墨铸铁及其生产方法 |
| CN108611551A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-10-02 | 宁波日星铸业有限公司 | 高硅固溶强化铁素体球墨铸铁件及其制造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115261711A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-01 | 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 | 一种风电铸件用硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法 |
| CN115261711B (zh) * | 2022-07-20 | 2023-08-29 | 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 | 一种风电铸件用硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法 |
| CN115852236A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-03-28 | 陕西柴油机重工有限公司 | 大吨位厚大断面风电主机架的制备方法 |
| CN116174651A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-05-30 | 哈尔滨理工大学 | 一种百吨级超厚大断面带底圆筒形铸件及其浇注系统和铸造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113943845B (zh) | 2024-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113943845A (zh) | 高硅固溶铁素体qt500-14、qt600-10球墨铸铁的生产方法 | |
| CN106191640B (zh) | 一种球墨铸铁材料及其制备方法 | |
| CN108396219B (zh) | 一种曲轴用铸态高强度球墨铸铁及其制备方法 | |
| CN106811676A (zh) | 一种高强度高韧性铸态qt700‑10及其生产方法 | |
| CN106222526B (zh) | 一种高硅钼球铁材料的合成制备工艺 | |
| CN108611551A (zh) | 高硅固溶强化铁素体球墨铸铁件及其制造方法 | |
| CN109082584B (zh) | 铸态高韧性高强度球墨铸铁的熔炼方法 | |
| CN109852758A (zh) | 一种球墨铸铁的形成方法 | |
| CN109930059B (zh) | 低温高强高韧球墨铸铁及其制备方法和铁路机车零部件 | |
| CN109930058B (zh) | -40℃低温高强高韧球墨铸铁及其制备方法和铁路机车零部件 | |
| CN102071353A (zh) | 一种耐低温高韧性铸态球铁、生产方法及其应用 | |
| CN111036859B (zh) | 高强球墨铸铁轧辊的球化孕育处理方法 | |
| CN106521323B (zh) | 一种中铬合金衬板及其制作方法 | |
| CN111041336A (zh) | 一种耐低温冲击高强度铸态球墨铸铁及其生产方法 | |
| CN115261711B (zh) | 一种风电铸件用硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法 | |
| US4224064A (en) | Method for reducing iron carbide formation in cast nodular iron | |
| CN108588545B (zh) | 一种ggg70l球墨铸铁及其制备方法 | |
| CN114411048B (zh) | 一种铸态铁素体球墨铸铁件 | |
| CN106929746B (zh) | 一种采用硅固溶强化铁素体生产qt450-18球墨铸铁的熔炼工艺 | |
| CN106048134B (zh) | 一种冶炼硅钢的中间试验方法 | |
| CN114700461A (zh) | 一种消除自由渗碳体的薄壁球墨铸铁件铸造方法 | |
| CN114032438A (zh) | 一种低合金耐磨钢的制备方法 | |
| CN109023031B (zh) | 一种厚大断面铁素体基球墨铸铁材料及其熔炼方法 | |
| CN111020361A (zh) | 一种球墨铸铁炊具及其生产方法 | |
| CN110195184A (zh) | 一种超塑性球铁材质的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |