[发明专利]一种低镍耐低温铸铁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁合金材料领域，具体涉及一种低镍耐低温铸铁材料及其制备方法。

背景技术

耐低温铸铁因其特殊的使用性能，日益成为国内高寒地区机器等重要设备重要部件，比如风电的变速箱、轮毂、底座、铁路及地铁配件，机车及车辆配件、石油及化工管道配件等等。虽然耐低温铸铁材质产品在高寒地区用途广泛，但金属联接管件及其管配件产品因防漏要求较高、管体壁厚较薄、熔炼工艺繁杂，故国内管件生产企业很少将耐低温铸铁材质产品应用于管件产品生产，由此也造成国内此类产品的严重短缺和整体技术落后。再者现有耐低温铸铁在组分镍的用量上较高，使其价格较高，且在世界范围内镍资源都是较为匮乏的，不利于长期发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种低镍耐低温铸铁材料及其制备方法，该低镍耐低温铸铁在低温使用条件下也保持良好的使用性能，且铸铁中镍成分减少，节约制造成本。

为了达到上述目的，本发明的一种低镍耐低温铸铁材料，由以下重量百分比的原料制成：碳3.3％-3.5％，硅2.2％-2.5％，锰0.2％-0.3％，磷0.02％-0.03％，镍0.6％-0.9％，铋0.005％-0.01％，余量为铁。

本发明涉及到上述所述一种低镍耐低温铸铁材料的制备方法，其制备的过程中包括如下步骤：

1、首先分别称取生铁75％、废钢25％、碳3.3％-3.5％，硅2.2％-2.5％、锰0.2％-0.3％、磷0.02％-0.03％、镍0.6％-0.9％、铋0.005％-0.01％、0.7％孕育剂(75号硅铁)。

2、将上述称取的料采用工频电炉熔炼，为了提高熔化效率，在炉底先辅上生铁15％，以尽早的获得熔融的铁液来促进铁料的熔化，再在电炉中从下往上依次加入生铁总量的50％，以小功率开炉，5分钟后将电炉功率升至90％，炉料开始熔化，在炉料熔化过中不断添加剩下的生铁、废钢，炉料熔化后分别加入碳、硅、锰、磷、镍、铋等组分，待配置的炉料全部熔化后，取样进行化学成分分析，根据分析结果，然后升温至1500～1550℃温度，化学成分分析合格后，铁水出炉。

3、进行孕育工序，即在浇包中堤坝的一侧加入0.7％孕育剂(孕育剂颗粒大小在8-20mm之间)，并均匀撒上2～5mm珍珠岩，先冲入总重量70％的铁液，待反应结束后，再冲入其余铁液，静置1-2分钟，铸铁的石墨及基体组织细化，使铸铁强度提高，炉前浇注三角试块检测孕育的结果，合格后方可浇注。

优选的，所述的孕育剂为稀土、硅、锶、铋复合材料，含有以下重量百分比物质，稀土：5％-10％，硅：55％-65％，锶：0.5％-1％，钡：0.2％-0.5％，余量为铁。

本发明的有意效果在于：本发明的低镍耐低温铸铁材料具有很好的耐低温性，使用性能优良，其制备方法简单，操作方便，且通过减少铸铁中镍组分含量及利用废钢制备，节约成本，有利于工厂长期生产发展。

具体实施方式

下面结合本发明的多个实施例进行详细的阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更清晰明确的界定。

实施例1

1、首先分别称取生铁75％、废钢25％、碳3.5％、硅2.4％、锰0.25％、磷0.03％、镍0.85％、铋0.008％、0.7％孕育剂(75号硅铁)。

2、将上述称取的原材料采用工频电炉熔炼，为了提高熔化效率，在炉底先辅上生铁15％，以尽早的获得熔融的铁液来促进铁料的熔化，再在电炉中从下往上依次加入生铁总量的50％，以小功率开炉，5分钟后将电炉功率升至90％，炉料开始熔化，在炉料熔化过中不断添加剩下的生铁、废钢，炉料熔化后分别加入碳、硅、锰、磷、镍、铋等组分，待配置的炉料全部熔化后，取样进行化学成分分析，根据分析结果，然后升温至1550℃温度，化学成分分析合格后，铁水出炉。

3、最后进行孕育工序，即在浇包中堤坝的一侧加入0.7％孕育剂(孕育剂颗粒大小在8-20mm之间)，并且均匀撒上2～5mm珍珠岩，先冲入总重量70％的铁液，待孕育剂与铁液反应结束后，再冲入其余铁液，静置1-2分钟，铸铁的石墨及基体组织细化，使铸铁强度提高，炉前浇注三角试块检测孕育的结果，合格后方可浇注。其中，孕育剂为稀土、硅、锶、铋复合材料，含有以下重量百分比物质，稀土：5％-10％，硅：55％-65％，锶：0.5％-1％，钡：0.2％-0.5％，余量为铁。

实施例2