[发明专利]一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蠕墨铸铁的制备方法，特别是一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁的制备方法。

背景技术

蠕墨铸铁是近30年来迅速发展起来的新型工程材料,它的铸造性能接近灰铸铁,而其抗拉强度、疲劳强度和屈服强度是灰铸铁的两倍,冲击韧性是灰铸铁的四倍。国内外对蠕墨铸铁的研究达到较高水平,但当前影响蠕墨铸铁发展的关键问题仍然是生产稳定性问题。一汽引进的捷达轿车排气管工作温度经常在常温至700℃间变化,用灰铸铁制造时易于开裂,因此,采用材料为铁素体的蠕墨铸铁,其壁厚要求为316mm±014mm,属超薄壁蠕墨铸铁件,对于这种超薄壁蠕墨铸铁,我国还缺乏深入系统地研究。在超薄壁铸件中,铁水处于很大的动力学过冷之中,铸件的冷却速度很大,易出现碳化物,为了抑制碳化物的形成,就必须添加促进石墨化的元素,并进行后孕育。但是,冷却速度很大时,石墨按球状生长方式长大,成为球墨铸铁。因此现有技术无法生产出满足薄壁生产要求的蠕墨铸铁。

发明内容

本  发明公开了一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁的制备方法，以改善现有技术生产的蠕墨铸铁，无法适应某些薄壁场合机械部件的特殊要求的缺陷。

      为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

      一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁的制备方法，所述蠕墨铸铁的质量百分比为C：3.0%～3.6%，Si：3.9%～4.3%，Mn：0.3%～0.6%，，S：0.01%～0.02%，P：0.01%～0.02%，Ti：0.15%～0.22%，Mo：0.4%～0.7%，余量为Fe和其他不可避免的微量元素。

      一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁的制备方法：

(1)原料熔炼：按预定配方称取Q10生铁、废钢、钛铁（30%Ti）、钼铁（60%Mo）并按顺序投入冲天炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为1400°，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行蠕化处理；

(2)蠕化处理和第一次孕育处理；在球化包加入总质量为出炉铁液质量的0.6%的蠕化剂和质量相当于出炉铁液质量的0.25～0.35%的孕育剂，出炉铁液进入球化包后，对其进行蠕化处理和第一次孕育处理。

(3)第二次孕育处理；当铁水包中铁液高度出至铁水包2/3时，在出铁槽中均匀撒入质量相当于出炉铁液质量的0.3～0.5%的孕育剂，铁液进入出铁槽后，对其第二次孕育处理；

(4)第三次孕育处理；铁液浇注时，随铁液再次加入质量相当于铁液质量的0.1～0.5%的孕育剂以对其第三次孕育处理；浇注后即得到蠕墨铸铁；

其中，蠕化剂为市售镁-稀土-硅蠕化剂。

孕育剂的组成成分为：Si：72～76%，Ca：0.1～1.0%，Al：0.1～0.5%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

      具体实施例

下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。

用本发明的方法所制备的蠕墨铸铁主要构成元素为：C、Si、Mn、S、P、Ti、Mo，上述元素的原料来自于Q10生铁、废钢、钛铁（30%Ti）、钼铁（60%Mo）。回炉料是指在冶炼本发明球墨铸铁后产生的废铸件，利用回炉料作为再次冶炼蠕墨铸铁的原料能节约成本，达到循环利用的效果。

      实施例1

一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁，质量百分比为：C：3.4%，Si：3.9%，Mn：0.3%，，S：0.01%，P：0.01%，Ti：0.18%，Mo：0.6%余量为Fe以及不可避免的微量元素。

实施例2

一种用于制造超薄壁的蠕墨铸铁，质量百分比为：C：3.5%，Si：4.1%，Mn：0.5%，S：0.01%，P：0.01%，Ti：0.15%，Mo：0.4%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

 

上述用于制造超薄壁的蠕墨铸铁的制备方法：

(1)原料熔炼：按预定配方称取Q10生铁、废钢、钛铁（30%Ti）、钼铁（60%Mo）并按顺序投入冲天炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为1400°，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行蠕化处理；

(2)蠕化处理和第一次孕育处理；在球化包加入总质量为出炉铁液质量的0.6%的蠕化剂和质量相当于出炉铁液质量的0.25～0.35%的孕育剂，出炉铁液进入球化包后，对其进行蠕化处理和第一次孕育处理。