[发明专利]一种蠕状石墨铸铁涡旋盘及其生产工艺

权利要求书

1.一种蠕状石墨铸铁涡旋盘，其特征在于，由蠕状石墨铸铁铸造制得，以质量百分比计，其原料含有：C:3.6%~4.0%、Si:1.6%~2.0%、Mn:0.4%~0.8%、P:0%~0.25%、S:0.01%~0.04%、Cu:0.20%~0.6%、Sn:0.04%~0.08%、Cr:0.10%~0.3%、余量为Fe和伴随杂质，原料生产过程中采用占铁水总质量0.30%~0.40%的变质处理剂控制石墨形态的蠕化率为20%~45%；所述变质处理剂中，以质量百分比计，含有：Mg:5.0%~6.0%、Al:0%~1.0%、Si:40%~50%、Ca:1.5%~2.5%、RE:5.5%~6.5%，余量为Fe，其中，RE代表镧系稀土元素的总和；所述蠕状石墨铸铁涡旋盘，抗拉强度≥450N/mm²、屈服强度≥315N/mm²、延伸率≤2%、硬度范围为HB200~HB250，耐久寿命达2600小时以上。

2.根据权利要求1所述的一种蠕状石墨铸铁涡旋盘，其特征在于，所述变质处理剂中，Mg与Ce 的质量之和占整个蠕状石墨铸铁的质量百分比为0.02%~0.04%。

3.如权利要求1所述的一种蠕状石墨铸铁涡旋盘的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、熔料：将主原料、边角料及回炉料投入中频炉内升温至1380~1450℃熔炼，使其熔化成铁水，用碳硅仪对铁水的含碳量进行检测，再用分光光谱仪检测Si%、Mn%、P%、S%、Cu%、Sn%、Cr%的含量，分析结束后断电进行第一次除渣作业并加入合金配料，经成分分析确认后进行第二次除渣作业；

S2、蠕化处理：向铁水包中加入占铁水总质量0.30%~0.40%的变质处理剂对铁水进行蠕化处理，所述变质处理剂为镧系稀土镁硅铁合金，各元素在变质处理剂中的质量百分含量分别为:Mg:5.0%~6.0%、Al:0%~1.0%、Si:40%~50%、Ca:1.5%~2.5%、RE:5.5%~6.5%，余量为Fe，RE代表镧系稀土元素的总和；

S3、出汤：将铁水包转移至炉前进行出汤作业，控制出汤温度为1450~1600℃，将铁水包的铁水倒入浇铸盆内，在转包时加入0.2%的接种剂进行铁水孕育从而完成转包动作；

S4、浇铸前进行铁水取样，再次对成分进行分析确认，成分合格即向砂模型腔内填充浇铸，同时加入0.15%的随流孕育进行铁水孕育动作，浇铸过程中铁水温度保持为1350~1450℃，即得到蠕状石墨铸铁涡旋盘。

4.根据权利要求3所述的一种蠕状石墨铸铁涡旋盘的制备工艺，其特征在于，所述主原料、边角料及回炉料三者的质量比例为10%：30%：60%，所述合金配料中包含Si、Mn、P、S、Cu、Sn及Cr中的一种或多种，通过添加合金配料将铸铁的成分调整至目标值。

5.根据权利要求3所述的一种蠕状石墨铸铁涡旋盘的制备工艺，其特征在于，所述接种剂为硅钡铁合金。

6.根据权利要求3所述的一种蠕状石墨铸铁涡旋盘的制备工艺，其特征在于，所述蠕化处理时间为20~50s。

7.根据权利要求3所述的一种蠕状石墨铸铁涡旋盘的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1和S4中，成分的目标含量均为：C:3.6%~4.0%、Si:1.6%~2.0%、Mn:0.4%~0.8%、P:0%~0.25%、S:0.01%~0.03%、Cu:0.20%~0.6%、Sn:0.04%~0.08%、Cr:0.10%~0.3%，以上百分比均为质量百分比。

8.根据权利要求3所述的一种蠕状石墨铸铁涡旋盘的制备工艺，其特征在于，S%含量为0.01%~0.02%时，变质处理剂的加入量为铁水出汤重量的0.3%；S%含量为0.021%~0.04%时，变质处理剂的加入量为铁水出汤铁水重量的0.35%。