[发明专利]灰口铸铁用复合孕育剂及其制备方法和应用方法

权利要求书

1.灰口铸铁用复合孕育剂，其特征在于：是由Fe-Ce-Si-Ca中间合金和Fe-B-V中间合金组成的纳米晶薄片状的孕育细化剂，其中：Fe-Ce-Si-Ca中间合金的元素组成为重量百分数：30.7％Fe+30％Ce+37.5％Si+1.8％Ca，Fe-B-V中间合金的元素组成为重量百分数：63.5～85.5％Fe+13～33％B+1.50～3.5％V；上述两种中间合金的重量百分比为Fe-Ce-Si-Ca中间合金∶Fe-B-V中间合金＝0.35～0.45∶0.65～0.55；该灰口铸铁用复合孕育剂是纳米晶薄片状，其纳米晶晶粒小于100nm，薄片的平均厚度为0.3～0.5mm，平均宽度为0.3～0.75mm，平均长度为0.9～1.6mm。

2.权利要求1所述灰口铸铁用复合孕育剂的制备方法，其特征在于是一种快淬甩带法，具体步骤是：按重量百分比为Fe-Ce-Si-Ca中间合金∶Fe-B-V中间合金＝0.35～0.45∶0.65～0.55称取所需量的Fe-Ce-Si-Ca中间合金和Fe-B-V中间合金，将它们破碎成小块，放入真空快淬炉的水冷铜坩埚内，调节电极位置，使之与坩埚内合金颗粒之间的距离为0.5～1.5mm，关闭炉门、进出料口和放气阀，抽真空至高于4.5×10^-3Pa后，用氩气洗炉，随后充入氩气至0.035～0.055Pa，起弧后调节弧电流逐步上升至520～620A，将合金熔化，待合金全部熔化成液态时，倾斜坩埚使得合金液通过流道引至高速旋转的水冷钼轮上，钼轮表面为10～15℃，熔融液态合金与其接触后，迅速凝固，钼轮边缘线速度为35m/秒，合金形成薄带状由钼轮切线方向飞出，经挡板阻挡后落入炉体下部的收藏室，快淬得到平均厚度为0.3～0.5mm，平均宽度为0.3～0.75mm，平均长度为0.9～1.6mm的薄片状的纳米晶晶粒小于100nm的由Fe-Ce-Si-Ca中间合金和Fe-B-V中间合金组成的纳米晶薄片状的孕育细化剂，即灰口铸铁用复合孕育剂。

3.权利要求1所述灰口铸铁用复合孕育剂的应用方法，其特征在于是金属熔融铸造法，具体步骤如下：

第一步，配料

配料甲为制备灰口铸铁的原料，其化学成分为C＝3.34％、Si＝2.2％、Mn＝0.7％、P≤0.065％、S≤0.03％和其余为Fe，

配料乙为密封保存的上述的灰口铸铁用复合孕育剂，即由Fe-Ce-Si-Ca中间合金和Fe-B-V中间合金组成的纳米晶薄片状的孕育细化剂，

按重量比为配料甲∶配料乙＝10∶0.4～0.8进行称取配料，操作过程中确保所有材料干燥；

第二步，灰口铸铁合金的熔化和精炼

将第一步中的配料甲放入中频感应加热炉坩埚内加热到1380～1550℃，至配料甲全部熔化后，加入为配料甲重量2～3％的氯化锌进行除气精炼，除去配料甲合金熔体中的气体及杂质，制得精炼后的灰口铸铁合金熔体；

第三步，细化

于保温在第二步的熔化温度的条件下，向第二步制得的精炼后的灰口铸铁合金熔体中加入由第一步称取的配料乙，机械搅拌均匀后静置5秒，制得孕育后的精炼灰口铸铁合金熔体；

第四步，浇铸

将第三步制得的孕育后的精炼灰口铸铁合金熔体静置降温，至浇铸温度控制在1380～1420℃后，再将该孕育后的精炼灰口铸铁合金熔体浇铸到砂型模具中，待该灰口铸铁合金熔体凝固后起模，得到灰口铸铁合金铸件产品。

上述应用方法中的百分数均为重量百分数。