[发明专利]一种批量生产稳定珠光体球墨铸铁QT500-7的生产方法

说明书

本发明公开了一种批量生产稳定珠光体球墨铸铁QT500‑7的生产方法，生产工艺为熔模铸造型壳制壳与焙烧→原铁水熔炼→铁水球化处理→三次孕育处理→模壳浇注→模组冷却。本发明对各生产工序进行改进，使模壳浇注工序中模壳温度降低到70‑120℃即可出焙烧炉，无需使用特定工具，简化工序，实现了批量化生产，提高铸造型企业生产效益。生产制得的稳定珠光体的球墨铸铁QT500‑7铸态基体组织珠光体在35‑55％之间，球化级别1‑3级，石墨6‑7级，抗拉强度Rm≥578MPa，断后伸长率A≥8％，硬度HB为170‑230。

技术领域

本发明属于铸造高性能金属材料技术领域，特别涉及一种批量生产稳定珠光体球墨铸铁QT500-7的生产方法。

背景技术

球墨铸铁QT500-7是一种综合性能较好的材料，因具有较好的强度和延伸率在工程施工中得到了较广泛的应用。部分耐磨件在采用该材料时，由于零件对耐磨性要求较高，这就必须对零件表面进行淬火，而QT500-7基体组织中珠光体含量的多少对淬火稳定性影响很大。现有生产技术多数通过调整冷却时间或是热处理工艺来实现，成本较高。

另外，球墨铸铁QT500-7在制备过程中的膜壳浇注工序中，型壳从焙烧炉中出炉，需要保证红壳浇注，型壳温度在600～850℃，由于温度过高，需要使用特定的工具从焙烧炉中进行转移，转移过程复杂，效率低，不利于铸件的批量化生产。目前还没有熔模铸造生产稳定珠光体的球墨铸铁QT500-7批量化快速生产工艺。

发明内容

针对以上需要解决的问题，本发明采用熔模铸造工艺，通过从各个工序中改进生产工艺，使得铸态情况下珠光体含量较为稳定，缩短生产周期，实现铸造企业的批量化生产。

具体技术方案如下：

一种批量生产稳定珠光体球墨铸铁QT500-7的生产方法，包括如下步骤：

(1)熔模铸造型壳制壳与焙烧：采用水玻璃粘结剂，石英砂粉、石英砂精砂粒分别作为型壳面层涂料和撒砂材料，采用高铝粉、水玻璃与普通石英砂作为背层涂料的撒砂材料；采用氯化铝加入适量盐酸做硬化剂，模组通过的涂料、撒砂、硬化、风干，为一层制壳工艺，将制壳工艺进行循环操作，强化模壳厚度，模壳表面附加缠细扎丝以增加强度；然后放置24h后进行脱蜡；模壳脱蜡后放置12h进行焙烧，脱蜡后的模壳采用天然气循环式焙烧炉焙烧模壳；

(2)原铁水熔炼：炉料选用Q10生铁、回炉料和废钢，当炉料全部熔化完毕，温度达到1350℃时取样化验铁水化学成分，根据化验数据调整合金元素含量，控制原铁液铁水质量成分为：C：3.65-3.85％、Si：1.3-1.5％、Mn：0.27-0.33％、P：≤0.03％、S：≤0.009％、Cu：0.28-0.32％、Cr：0.16-0.20％，余量为Fe；铜、铬、锰合金在出包前5-8min前加入，待铁水升温到1490～1520℃时，停电出铁水；

(3)铁水球化处理：球化剂选用FeSiMg8RE3，粒度为10-25mm，球化剂加入量为铁水重量的1.3-1.4％，球化剂装入包底坝堤一侧，用专用舂头舂实球化剂后表面均匀覆盖2-3Kg的覆盖剂，出铁水时倒出炉内一部分铁水进行球化反应，待反应即将结束时再快速出剩余铁水，然后搅拌扒渣；

(4)孕育处理：采用三次孕育方式，第一次孕育方式为：铁水在球化包内球化处理，即将结束前加入剩余铁水同时随流加入孕育剂FeSi75；

第二次孕育方式为：倒包孕育处理，在倒包过程中随流加入孕育剂，孕育剂选用SiBaCa硅铁复合孕育剂，每个球化包分三包浇注，浇注包内铁水重量为167Kg，孕育剂加入量为60g；

第三次孕育方式为：浇注时采用漏斗式随流孕育，漏斗式随流孕育器的漏斗流出口径为4.5㎜，流量为2.5-2.7g/s，在浇注过程中随流加入，孕育剂选用珠光体Si55Ca4Sb9RE3.1；