CN114480948A - 地铁用端盖的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高韧性球铁制备技术领域，尤其是一种地铁用端盖的制造方法，包括以下步骤：S1、熔炼原铁水；S2、球化处理；S3、一次孕育；S4、二次孕育；S5、退火。原材料中各成分的比例为C:3.85‑3.95%、Si:2.00‑2.20%、Mn:0.18‑0.22%、P:≤0.040%、S:≤0.025%、Mg:0.030‑0.060%、Re:0.010‑0.040%，余量成分为铁及其他杂质。采用专用的球化剂、孕育剂，孕育时采用随流孕育，合理控制化学成分来生产高韧性球铁件，进而生产出高延伸率高冲击的铸件。
Description
技术领域
本发明涉及高韧性球铁制备技术领域，尤其是一种地铁用端盖的制造方法。
背景技术
地铁用端盖铸件，是地铁上的重要零部件之一。其产品技术要求较高，材质为QT400-18LT,要求高伸长率（A≥18%)的同时三个冲击值要求不低于12，单个冲击值不低于9，但是现有的地铁用端盖铸件在生产过程中会出现冲击值偏低的情况。
同时，现有国内外采用QT400-18LT材质且有低温冲击要求的铸件采用加入昂贵的合金镍等元素和通过热处理等方式制作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种地铁用端盖的制造方法。
本发明采用的技术方案是：一种地铁用端盖的制造方法，包括以下步骤：
S1、熔炼原铁水：按比例称取本溪新生铁和碳素废钢压块料作为原材料，再加入一定量的硅铁和锰铁进行熔炼，得到原铁水；
S2、球化处理：采用一部分原铁水得到铁水包，将球化剂放入铁水包凹坑底部进行装填后，再在球化剂上覆盖细硅铁粉后压实，然后再取两块本溪新生铁覆盖于最上层，在1450-1480℃下进行球化处理；
S3、一次孕育：在球化处理后补剩余部分原铁水时，在原铁水表面加入一次孕育剂；
S4、二次孕育：一次孕育后，在铁水浇注时，加入二次孕育剂进行随流瞬时孕育；
S5、退火：浇注完成后，开箱去除浇冒口，随后进行退火处理，得到成品。
进一步的，步骤S1中，所述的原材料中各成分的比例为C:3.85-3.95%、Si:2.00-2.20%、Mn:0.18-0.22%、P:≤0.040%、S:≤0.025%、Mg:0.030-0.060%、Re:0.010-0.040%，余量成分为铁及其他杂质。
进一步的，步骤S2中，所述的球化剂采用专用的铁素体型球化剂D-2F，加入量为1.3-1.8%；球化处理时，一部分原铁水的用量为50-60%。
具体的，采用倒包冲入法球化处理工艺，减小球化处理温度的波动、增加了铁液倾倒的速度，降低了球化处理中球化剂的氧化和烧损，稳定了球化质量。
进一步的，步骤S3中，所述的一次孕育剂采用含Ba和Ca的长效孕育剂Y-3，粒度为3-16㎜，加入量为0.5-0.7%。
进一步的，步骤S4中，所述的二次孕育剂采用含Bi的孕育剂Z-5，粒度为0.8-1㎜，加入量为0.1-0.2%，采用专用漏斗进行随流瞬时孕育。
本发明相比现有技术具有以下优点：采用专用的球化剂、孕育剂，孕育时采用随流孕育，合理控制化学成分来生产高韧性球铁件，进而生产出高延伸率高冲击的铸件。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本发明公开的QT400-18LT，其各化学成分的比例为C:3.85%-3.95%、Si:2.2%、Mn:0.23%、P:≤0.040%、S:≤0.025%、Mg:0.030-0.060%、Re:0.010-0.040%，余量成分为铁及其他杂质。
制备时，采用低P低S的本溪新生铁和碳素废钢压块料作为原材料，再加入一定量的硅铁和锰铁进行熔炼，得到原铁水；
采用50%的原铁水得到铁水包，将加入量为1.3-1.8%、型号为D-2F的铁素体型球化剂放入铁水包凹坑底部进行装填后，再在球化剂上覆盖细硅铁粉后压实，然后再取两块本溪新生铁覆盖于最上层，在1450-1480℃下进行球化处理，采用倒包冲入法球化处理工艺，减小球化处理温度的波动、增加了铁液倾倒的速度，降低了球化处理中球化剂的氧化和烧损，稳定了球化质量；
将加入量为0.5-0.7%、粒度为3-16㎜的含Ba和Ca长效孕育剂Y-3，在球化处理后补剩余50%的原铁水时加入原铁水表面进行一次孕育；
一次孕育后，在铁水浇注时，采用加入量为0.1-0.2%、粒度为0.8-1㎜的含Bi孕育剂Z-5的二次孕育剂进行随流瞬时孕育；
浇注完成后，开箱去除浇冒口，随后进行退火处理，得到成品。
实施例2
与实施例1的区别点在于： Si:2.1%、Mn:0.20%。
实施例3
与实施例1的区别点在于： Si:2.0%、Mn:0.18%。
表1 实施例1-实施例3中成品的参数性能表
通过控制C、Si、Mn的比例，在不加入昂贵的合金镍等元素、不通过热处理等方式制作的情况下，采用球化处理、一次孕育和二次孕育的铸态工艺熔炼方式，使得成品达到高伸长率（A≥18%)的同时三个冲击值不低于12，且单个冲击值不低于9。
Claims (9)
1.一种地铁用端盖的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、熔炼原铁水：按比例称取本溪新生铁和碳素废钢压块料作为原材料，再加入一定量的硅铁和锰铁进行熔炼，得到原铁水；
S2、球化处理：采用一部分原铁水得到铁水包，将球化剂放入铁水包凹坑底部进行装填后，再在球化剂上覆盖细硅铁粉后压实，然后再取两块本溪新生铁覆盖于最上层，在1450-1480℃下进行球化处理；
S3、一次孕育：在球化处理后补剩余部分原铁水时，在原铁水表面加入一次孕育剂；
S4、二次孕育：一次孕育后，在铁水浇注时，加入二次孕育剂进行随流瞬时孕育；
S5、退火：浇注完成后，开箱去除浇冒口，随后进行退火处理，得到成品。
2.根据权利要求1所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：步骤S1中，所述的原材料中各成分的比例为C:3.85-3.95%、Si:2.00-2.20%、Mn:0.18-0.22%、P:≤0.040%、S:≤0.025%、Mg:0.030-0.060%、Re:0.010-0.040%，余量成分为铁及其他杂质。
3.根据权利要求1所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：步骤S2中，所述的球化剂采用专用的铁素体型球化剂D-2F。
4.根据权利要求3所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：所述铁素体型球化剂D-2F的加入量为1.3-1.8%。
5.根据权利要求1所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：步骤S2中，所述一部分原铁水的用量为50-60%。
6.根据权利要求1所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：步骤S3中，所述的一次孕育剂采用含Ba和Ca的长效孕育剂Y-3。
7.根据权利要求6所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：所述长效孕育剂Y-3的粒度为3-16㎜，加入量为0.5-0.7%。
8.根据权利要求1所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：步骤S4中，所述的二次孕育剂采用含Bi的孕育剂Z-5，采用专用漏斗进行随流瞬时孕育。
9.根据权利要求8所述地铁用端盖的制造方法，其特征在于：所述孕育剂Z-5的粒度为0.8-1㎜，加入量为0.1-0.2%。
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