[发明专利]一种提高灰铁抗拉强度的孕育方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高灰铁抗拉强度的孕育方法，更具体的说，涉及一种在原有孕育剂的基础上添加一种或多种合金材料的提高灰铁抗拉强度的孕育方法。 

背景技术

在灰铸铁的生产中，常规的生产工艺过程中这样的：铁水熔化后、出铁前，需将炉内铁水成分除硅元素以外的其他合金元素，如碳、锰、磷、硫等（有时还会有铬、铜、镍等）调整到目标要求的范围内，而硅的含量需低于目标要求的0.2-0.6%（视孕育剂含硅量和孕育量而定）。 

对铁水的孕育处理一般分多次进行，但出铁过程中的包内孕育是必须的，即将铁水量0.3-0.6%的孕育剂放在包底或随铁水流一同冲入包内，完成对铁水的包内孕育处理。

灰铸铁的孕育处理一般采用75Si-Fe孕育剂，有时为了提高孕育效果、延长孕育衰退时间，往往采用市场上所售的“高效孕育剂”，即在75Si-Fe的基础上加入一定数量的其他元素，主要如钡、钙、锶、铝、锆等，有单一配入的，也有复合几种元素同时加入的。无论采用哪种孕育剂，经孕育后的铁水浇注的铸件，抗拉强度均会有不同程度的提高。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种提高灰铁抗拉强度的孕育方法，它是在原有孕育剂的基础上，对出铁时包内孕育的添加材料进行改进，并对铁水的成分进行了适当调整，在保证目标成分与原来工艺相同的前提下，使灰铸铁的抗拉强度在原来的基础上再提高10-60 MPa。 

为了达到本发明目的，采取的技术方案为：一种提高灰铁抗拉强度的孕育方法，对出铁时采用的75Si-Fe包内孕育剂中添加以下一种或多种重量百分数的合金：这些合金分别为0.3-0.5%的锰铁、0.2-0.5%的普通碳素废钢，0.15-0.4%的稀土硅铁，同时待孕育完成后，出铁温度要比常规的出铁温度1450-1550℃高于10-20℃。

由于各个工厂生产条件的不同，以及产品的不同，工艺温度可能差别较大，一般的出铁温度在1450-1550℃，薄壁件取上限，厚大件取下限。

进一步的，需根据加入合金的重量需对铁水中的碳、硅、锰的含量作适当调整，确保其含量在目标要求的范围内。

进一步的，加入的上述合金材料块度与孕育剂的块度相同。

进一步的，加入的普通碳素废钢应预先进行抛丸处理，确保表面无油、无锈、无其他杂质。

进一步的，加入的普通碳素废钢必要时进行烘烤，去除表面水分。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明在原有孕育剂75Si-Fe的基础上，对出铁时包内孕育的添加材料进行改进，并对铁水的成分进行了适当调整，在保证目标成分与原来工艺相同的前提下，使灰铸铁的抗拉强度在原来的基础上再提高10-60 MPa。

具体实施方式

为了更详细的阐述本发明与常规工艺方法对灰铁抗拉强度的提高，我们采用表格方式进行对比说明。 

表一：本发明与常规工艺方法的抗拉强度对比

从表一可以看出，上述合金可以是单一加入，也可以视情况多种组合加入，单一合金加入作用小一些，抗拉强度的提高值略低一些，一般为10-20 MPa，复合合金加入时效果较好，抗拉强度提高值较大，一般为30-60 MPa。加入上述合金包内孕育完成后的出铁温度在1470-1560℃。

从上述表格中可以看出，添加了单一合金或多种合金的情况下，灰铁的抗拉强度明显提高了10-60 MPa。

在上述各个实施例中对加入的普通碳素废钢应预先进行抛丸处理，确保表面无油、无锈、无其他杂质，必要时进行烘烤，去除表面水分。同时要求加入的合金材料块度与孕育剂的块度相同，以及对铁水中的碳、硅、锰的含量作适当调整，确保其含量在目标要求的范围内。