[发明专利]一种用于改善灰铸铁中石墨形态的孕育剂及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种用于改善灰铸铁中石墨形态的孕育剂及其制备工艺,所述孕育剂包含以下组分的原材料：硅铁，稀土硅铁，硅钡钙和硅锆。孕育剂的原材料依照下述重量百分比例配置：硅铁占60％‑68％，稀土硅铁占15％‑21％，硅钡钙占8％‑13％，硅锆占3％‑6％。本发明通过铸造过程中添加特殊的钡、钙、锆等元素复合，改变灰铸铁凝固过程石墨析出时的结晶方式，孕育剂在铁水中形成化合物以非金属夹杂物悬浮于铁水中，为石墨提供了大量的外来核心促进石墨化，增加了铁水中的初生石墨和共晶石墨结晶晶核数量，提高石墨析出量，同时改善石墨析出形态，使得片状石墨尖端能够钝化，提高力学性能，减小铸件断面敏感性，提高铸件强度和韧性的使用性能。

技术领域

本发明涉及铸铁孕育剂，具体说是涉及一种用于改善灰铸铁中石墨形态的孕育剂及其制备工艺。

背景技术

灰铸铁含碳量较高(2.7％～4.0％)，碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，由于片状石墨存在，故耐磨性好。灰铸铁中片状石墨形态长且薄、表面平坦、端部尖锐，在承受载荷时，尖锐部位易引起应力集中，成为灰铸铁破坏的起点，造成铸件强度和韧性的下降。目前存在的问题是：生产中通用的孕育剂是硅铁，加入上述有反应能力的元素，目的是使其与铁中的硫和氧结合，为石墨提供有效的非均质结晶核心，但是，铁水中能起作用的硫和氧含量是有限的，可形成的有效晶核的数量将制约孕育的效果。

发明内容

为了解决现实中存在的上述问题，本发明提供了一种用于改善灰铸铁中石墨形态的孕育剂及其制备工艺,通过铸造过程中添加特殊的钡、钙、锆等元素复合，改变灰铸铁凝固过程石墨析出时的结晶方式，使得片状石墨尖端能够钝化，提高铸件使用性能。

本发明采取的技术方案为：

一种用于改善灰铸铁中石墨形态的孕育剂，其特征在于，所述孕育剂包含以下组分的原材料：硅铁，稀土硅铁，硅钡钙和硅锆。

进一步的，所述孕育剂的原材料依照下述重量百分比例配置：

硅铁占 60％-68％

稀土硅铁占 15％-21％

硅钡钙占 8％-13％

硅锆占 3％-6％。

更进一步的，所述孕育剂中Si、Re、Ba、Zr、Ca五种元素的含量：

Si：49.0％-65.0％

Re：5.0％-10.0％

Ba：2.0％-4.0％

Zr：1.0％-3.0％

Ca：1.5％-2.5％。

优选的，所述孕育剂的原材料依照下述重量百分比例配置：

硅铁占 65％

稀土硅铁占 20％

硅钡钙占 12％

硅锆占 3％。

更进一步的，所述孕育剂中Si、Re、Ba、Zr、Ca五种元素的含量：

Si：64.3％

Re：6.0％

Ba：3.6％

Zr：1.0％

Ca：1.6％。

本发明所述用于改善灰铸铁中石墨形态的孕育剂的制备工艺，所述孕育剂的原材料依照以上比例依照下步骤制备：

1〕、依照重量百分比例分别取硅铁、稀土硅铁、硅钡钙、硅锆四种原材料，干燥，粉碎成大小均匀的颗粒；