[发明专利]一种高镍奥氏体球墨铸铁球化处理方法及球化处理包

说明书

技术领域

本发明属于球墨铸铁领域，具体涉及一种高镍奥氏体球墨铸铁的球化处理方法及球化专用处理包。

背景技术

汽车制造技术的提升，给发动机的技术带来了新的挑战。排量小型化，在功率不下降的前提下，反而提高，采用涡轮增压技术必将是趋势。另外功率提高后，废气的温度提高，这对增压系统中关键部件涡轮增压器壳体材料性能提出了更高的要求。

传统的高镍奥氏体球墨铸铁球化处理包一般采用堤坝式处理包，如图1所示，球化剂放在堤坝的一侧（俗称起爆区，图1中的2），铁水则冲入另一侧（即冲入区，图1中的1），采用这种堤坝式处理包存在球化剂起爆时间不可控，球化不稳定的问题，影响了球化的效果，球化率只能达到二级，特别在厚大及热节部位，石墨的圆整度更差，严重影响了产品的性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种改进的高镍奥氏体球墨铸铁球化处理方法以及球化处理包。

本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种高镍奥氏体球墨铸铁球化处理方法，步骤包括炉前球化处理、去渣、浇注，其特点在于：

（1）炉前球化处理时：将球化剂、部分的孕育剂、覆盖剂依次铺在球化处理包的起爆区，然后盖上与铁水材质相同的盖板，再倒入铁水进行球化处理；

（2）将经炉前球化处理的铁水倒入底部铺有剩余孕育剂的平底包，经孕育处理后再进行去渣，浇注。

进一步，在步骤（1）中孕育剂的加入量为孕育剂总用量的1/3-1/2。

一种用于上述方法的高镍奥氏体球墨铸铁球化处理包，包括包体，其特点在于，在包体底部设有半圆形凸台，在所述半圆形凸台上设有圆柱形凹坑，所述圆柱形凹坑构成起爆区。

附图说明

图1为传统的球化处理包结构示意图。

图2为本发明的球化处理包结构示意图。

图3为本发明球化处理包使用状态示意图。

图4为平底包。

图5为球化处理改进前后普通部位石墨数量的对照金相图。

图6为球化处理改进前后普通部位球化率的对照金相图。

图7为球化处理改进前后厚大部位球化率的对照金相图。

图8为球化处理改进前后热节部位球化率的对照金相图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明。

高镍奥氏体球墨铸铁传统的球化处理方法是：将球化剂、孕育剂和覆盖剂依次铺在如图1所示的堤坝式球化处理包的起爆区（呈扇形），然后将铁水倒入处理包，进行炉前球化处理，球化处理后去渣，浇注。

本发明对上述传统方法及球化处理包进行改进，以提高球化效果，具体改进如下：

与传统的堤坝式球化处理包不同，本发明对起爆区进行改进，改进后的球化处理包如图2所示，包括包体，在包体底部设有半圆形凸台3，在所述半圆形凸台上设有圆柱形凹坑31，所述圆柱形凹坑构成起爆区。采用本发明改进后的球化处理包，球化剂的起爆时间受控，且球化剂用量与传统相比可减少10%，球化剂的吸收率可提高至85%以上。

本发明的球化处理方法具体过程为：

（1）炉前球化处理：如图3所示，将球化剂（按传统用量减少10%左右加入）、部分的孕育剂（按总量的1/3-1/2加）、覆盖剂依次铺在球化处理包的圆柱形凹坑内，然后在凹坑上盖上与铁水材质相同的盖板，再倒入铁水进行球化处理；

（2）剩余的孕育剂铺在平底包（如图4所示）中；

（3）将经炉前球化处理的铁水倒入平底包，经孕育处理后再进行去渣，浇注。

本发明均采用传统的球化剂和孕育剂，球化剂用量可按传统用量减少10%左右添加外，孕育剂总用量与传统用量相当。覆盖剂为与待处理的铁水材质相同的颗粒。

实施例1

以每次处理500kg的高镍奥氏体球铁D5S为例，

本发明的球化处理过程如下：

（1）在球化处理包依次加入球化剂3.0-3.5kg，孕育剂0.9-1.5kg，覆盖剂3kg，盖上盖板，再倒入铁水（球化时间在20秒以上），球化处理温度1600℃。

（2）在平底包中加入余下的2.1-1.5kg孕育剂（总量为3kg），将球化处理后的铁水倒入，经过5-20秒的孕育处理后，扒渣浇注。

传统球化处理方法：

（1）在球化处理包依次加入球化剂3.5-4kg，孕育剂3kg，然后倒入铁水（球化时间15秒内就会停止），球化处理温度1600℃。

与传统处理方法相比，采用本发明的球化处理包，同时增加与铁水材质相同的覆盖剂，并将原来在球化处理包中添加的孕育剂部分延后到在平底包中加入，以延迟孕育，通过上述处理后，高镍奥氏体球墨铸铁的石墨数量可增加30-50%以上（如图5所示，A为传统方法，B为本发明方法），本发明的球化率级别达到一级，特别是保证热节和厚大部位的球化率90%以上，石墨的圆整度明显得到改善（如图6-8所示，各图中A为传统方法，B为本发明方法）。