[发明专利]一种复合孕育剂

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种复合孕育剂。

背景技术

现有的孕育剂种类主要分为：1、石墨化类；2、混合化类；3、稳定化类三种类型。一般孕育剂主要是指石墨化孕育剂；混合孕育剂是各种孕育材料的机械混合物；稳定化类除了有石墨化功能外，尚有稳定珠光体。硅系属石墨化类，一般含60-80%硅，最为广泛使用的是FeSi75，除了作为主体硅外，还可复合有其他元素，如Ba、Ca、Mn、Zr、Sr、Ti、Mg、Al、C、B、Sn等以起到各种特定作用。

现有技术中，如专利申请号为88101363.3发明专利申请公开说明书报道的“铸铁孕育处理代用铋合金”，该孕育剂含有铋4-14%；铜0.1-1%；锡0.1-1%；锑0.5-2%；碲0.1-1%。上述孕育剂使用与白口坯铸铁件生产，产品的韧性和抗拉强度较低。

同时，磷元素在灰铁、球铁的铸造生产过程中是很难去除的一个元素，在正常生产情况下，会产生磷共晶及其复合物，一些磷元素的含量为大于0.15的超标含磷量的生铁都很少用于铸铁的生产，而对于一些含磷较高的铁矿。为了除磷须采取相应工艺措施而增加成本或者放弃，造成了大量的资源浪费。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提出一种能够改善机械性能，以减少和消除铸铁白口和铸件断面敏感性，节约资源的复合孕育剂。

本发明所采用的技术方案为：一种复合孕育剂，该孕育剂的组分重量配比为：碳20-30%；硅40-50%；稀土6-9%；锶0.6-0.8%；钡2.2-2.8%；钙0.1-0.2%；铝0.1-0.2%；余量为铁。

根据本发明的另外一个实施例，一种复合孕育剂进一步包括在复合孕育剂中添加重量百分比为0.06-0.08的锡。

根据本发明的另外一个实施例，一种复合孕育剂进一步包括所述稀土为包头稀土。

根据本发明的另外一个实施例，一种复合孕育剂进一步包括所述复合孕育剂的粒度为3-8mm。

本发明的有益效果是：

1、有效地延长石墨化衰退时间；

2、可以显著的增加铸件的硬度，消除铸件白口，特别有利于改善薄壁铸件中石墨的形态和分布状况，使不同厚度处的晶相组织差别变小；

3、减少铸件缩松倾向，改善铸件致密性；

4、提高铸件的抗冷热疲劳和抗机械疲劳的性能；

5、减少磷在铸铁中偏析，使磷在铸铁中形成细小、分布均匀的二元磷共晶。 

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

一种复合孕育剂，该孕育剂的组分重量配比为：碳20-30%；硅40-50%；稀土6-9%；锶0.6-0.8%；钡2.2-2.8%；钙0.1-0.2%；铝0.1-0.2%；余量为铁，本发明的制备方法采用重熔法：将上述比例配制的各种元素混合后，在电炉中重熔结晶并浇注成块，破碎成3-8mm粒状。

本发明中所述的稀土为化学周期中的镧系元素：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素：钪、钇，共17种元素的混合物，称为稀土元素，简称稀土。

由于磷在铸铁中是一个容易偏析的元素，铸铁中含磷超过0.5%时，已有可能形成磷共晶，磷共晶常以不连续网状或孤岛状的形式分布于原共晶团间的位置，磷共晶主要以两种形式存在：二元磷共晶和三元磷共晶。对于大多数铸铁来说，磷共晶会增加铸铁的脆性，特别是粗大的不连续网状或孤岛状的三元磷共晶硬度较高。故在铸铁生产时，都会对磷元素的含量加以限制。对于铸铁来说，只要能够避免产生粗大的、分布不均的三元磷共晶，适量的含磷量可增加铸铁的耐磨性。经过研究分析发现，稀土不仅可以减少磷的偏析，还可以对磷共晶组织起变质作用，细化磷共晶组织，改善磷共晶的形态和分布，还能够净化铁溶液中氧、硫有害杂质，提高铸铁的综合性能。

本发明中硅、锶为石墨化的元素，锶在石墨化能力还强过硅，二元素能够强烈促进石墨化，减少共晶石墨产生，由于稀土对石墨的变质作用，能够阻止异型石墨的产生，获得A型石墨。

本发明中钡、锡为强烈促进珠光体形成元素，能够增加珠光体量，细化珠光体，提高铸铁强度，稀土可减少或消除锡的偏析。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。