[发明专利]一种蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法

权利要求书

1.一种蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：按照重量比为10:2-3:3-5的比例准备生铁、废钢、回炉料，将部分生铁、全部废钢、全部回炉料加入低频感应炉熔化；

步骤2：加入增碳剂，控制增碳剂加入量，使溶液的含碳量为：3.6-3.75％；其中碳当量需保持在4.07-4.35％；通入氩气，加入镍板，镍板的加入量为溶液总重量的0.05-0.09％；待镍板熔化后，扒渣，备用；

步骤3：在中频感应炉炉底铺一层硅铁形成硅铁层，后加其余生铁形成生铁层，升温，在加入的硅铁、生铁没完全熔化之前，加入电解铜、锰铁、铬铁；向中频感应炉中注入步骤1中的溶液，所述步骤1中的溶液的温度不超过1540℃；适量加入少量步骤1中原料，调整最终的溶液中各组分所占的质量百分比为：C＝3.72-3.8％，S＝0.015-0.03％，Mn＝0.60-0.90％，P≤0.02％，Si＝1.9-2.3％，Cu＝0.1-0.3％，Cr＝0.02-0.04％，Ni＝0.05-0.09％，其余为Fe和不可避免的杂质；

加料操作过程缓慢升温，不减、停送电负荷；

当铸铁溶液成分合格且温度达到1550-1560℃时，保温10-15分钟；扒渣，备用：

步骤4：取若干个蠕化浇包，各蠕化浇包的容量为步骤3所述的中频感应炉的冶炼容量的六分之一到八分之一，并且该蠕化浇包的深度H与该蠕化浇包的内径Φ之比≥1.5；

步骤5：在步骤4所述的蠕化浇包的包底设置堤坝，该堤坝高度为200-250毫米，将蠕化浇包的底部分割成两个包底空间；

上述一个包底空间的侧壁上垂直向设有一蠕化剂存放管，蠕化剂存放管与蠕化浇包的底端接触，蠕化剂存放管的顶部位于蠕化浇包的顶面以上，蠕化剂存放管的底端的侧壁上设有若干通孔，所述蠕化浇包堤坝与浇包的边缘之间固定有可覆盖所述包底空间顶面的铁水过滤网；

向蠕化浇包的包底的不设有蠕化剂存放管的包底空间浇注蠕化剂直至浇满，蠕化浇包铸铁溶液出温度为1510℃，蠕化时间80-90s；

所述蠕化剂包括加钙元素的复合材料、螺旋状包芯线；螺旋状包芯线的芯线由稀土硅镁合金、硅钡粉、铝、锡熔化冷却后制成，芯线的外部设有铁制包衣层；加钙元素的复合材料为在硅钙颗粒外表面覆盖氯化钙形成的颗粒；添加蠕化剂时，先将螺旋状包芯线的同轴放置在蠕化剂存放管内，然后向蠕化剂存放管填充加钙元素的复合材料；

其中加钙元素的复合材料为在硅钙颗粒外表面覆盖氯化钙形成的颗粒；蠕化剂成分按重量比为RE＝6-8.5％，Ce/RE≥46％，Mg＝4.5-5.5％，Ca＝15-30％，Mn＜1％，Ti＜1％，MgO＜1％,Si≤45％、Al＝2.5-3％，Ba＝2.2-2.6％，Sn＝1.5-3％，其余为Fe和不可避免的杂质；Ce/RE指元素Ce元素在稀土RE中的重量比；

蠕化剂与铸铁溶液的重量比为0.68-0.72％；

步骤6：将蠕化浇包里的熔液浇注到砂箱中，浇铸时间为8-11分钟；始浇温度不超过1450℃，末浇温度不低于1380℃，得卡车刹车盘毛坯；

砂箱的生产过程为：将模型按装到造型机模框上，加温，喷脱模剂，起动机器射砂造型，射砂完成后上，下箱分开铣浇口扎排气孔检查砂胎有无缺陷，合箱，合箱后送入浇铸段等待浇铸；

起动机器射砂造型采用的型砂包括：ZGS50/100粗砂、ZGS70/140细砂、高效膨润土、煤粉、糊精粉，水分，按重量比计，有效膨润土含量7.0-8.5％，煤粉控制在0.5-1.0％，ZGS50/100粗砂控制在45-50％、糊精粉控制在0.15-0.3％、其余为ZGS70/140细砂；型砂经过反复使用后，由于高温铁水的烧灼作用，砂粒经受了反复的热冲击，表面的粘土膜会变性，晶体结构受到完全破坏，变成没有湿态粘结力的死粘土，将型砂中有效粘土和死粘土之和定义为含泥量，含泥量控制在10-12.7％；型砂紧实率30-33％、湿压强度150-175kPa、透气性150-170、型砂温度≤45℃、挥发分2-2.5％、灼烧减量3-5％、型砂粒度AFS指数54-59；型砂水分控制在实验测得型砂湿压强度峰值时的对应的水分的1.1-1.2倍。

2.如权利要求1所述的一种蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法，其特征在于：浇注开始以细流浇注，减少金属液对型腔的冲刷作用，防止金属液飞测；逐渐加快，保证直浇道始终处于充满状态；待快充满时，以细流注入，防止金属液溢流；浇注时应及时将分型面逸出的气体引燃。