[发明专利]高抗拉强度精准投料的灰铸铁铸件工艺

说明书

本发明揭示了高抗拉强度精准投料的灰铸铁铸件工艺，包括以下步骤：提供同抗拉强度的返材，调整成相同的化学成分；其中，根据常规验证需求产品的硬度、抗拉、延伸、缩孔、金相材质相关的数据指标；根据数据指标估算出产品各元素成分的符合机械性能的比例范围；确认返材的各元素实际值与估算范围达到平均值±2倍标准差；若返材无法达到上述平均误差值范围，则单独进行分仓使用。本发明实现了准确控制熔炼过程中调质次数，精准投料。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，尤其涉及一种高抗拉强度精准投料的灰铸铁铸件工艺。

背景技术

缸体做为整个发动机的骨架，燃烧室必须承受燃烧的高温以及爆炸的冲击，轴承座需承受活塞的往复推拉和高速旋转的曲轴，对于耐热性以及机械强度需求非常严格。对于柴油发动机来说壁厚相对于汽油发动机较厚，也连带导致冷却速度慢，对抗拉强度、硬度下降的影响，因此往往需添加大量合金元素(Cu、Mn、Cr、Sn…)来提高机械性能，造成冶金成本居高不下。

在添加合金的过程中，需要进行调质测试，常规的调质测试根据原料成份的配比进行不断调整，每增加一次调质成份测试的过程便增加10-20分钟的熔炼时间，熔炼过程速度变慢，时间拉长，无法保证原汤大量成核点的驱动力，原料反应不充分。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供高抗拉强度精准投料的灰铸铁铸件工艺，从而实现准确控制熔炼过程中调质次数，提高抗拉强度。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

高抗拉强度精准投料的灰铸铁铸件工艺，包括以下步骤：

1)提供受过精炼且成分单一的原料生铁；

2)提供成分单一的原料废钢，对废钢的形状进行区分，精细化每批次原料的成分检测分析；

3)提供同抗拉强度的返材，调整成相同的化学成分；其中，根据常规验证需求产品的硬度、抗拉、延伸、缩孔、金相材质相关的数据指标；根据数据指标估算出产品各元素成分的符合机械性能的比例范围；确认返材的各元素实际值与估算范围达到平均值±2倍标准差；若返材无法达到上述平均误差值范围，则单独进行分仓使用；

4)提供受过精炼且成分单一的原料的合金；

5)提供受过精炼且成分单一的原料的增碳剂；

6)熔解初期，电炉送电，0-15min内投料热轧废钢厚度10-15mm，随后投入热轧废钢200份，增碳剂10份，碳化硅7份进入电炉内；

7)熔解中期，电炉送电，16-45min内投入热轧废钢150份、返材300份、硅铁2.2份、铬铁3.5份、锡0.55份、硫化铁0.8份；

8)熔解后期，46-65min内以炉内3800-4200kwh功率不间断送电；

9)一次测成分，根据设定的原料化学组分比例范围，符合原料设定比例范围的，进入下一步；不符合原料设定比例范围的，进行调质处理；

10)对于一次测成分不符合要求的进行二次测成份，根据设定的原料化学组分比例范围，符合原料设定比例范围的，进入后续出水；不符合原料设定比例范围的，重新回炉。

具体的，步骤3中，确认Mn:平均误差值落≦0.05％，C、Si、S、Cu、Cr:平均误差值落≦0.03％，Sn:平均误差值落≦0.005％。

具体的，步骤4中，合金包含Mn、Si、S、Cu、Cr、Sn。

具体的，还包括步骤11)，出水，电炉内达到设定原料组分范围后，测温达到1500-1530℃后出铁水至铁水包，铁水包内预放颗粒3-8mm的钡系接种剂0.45份，每包出铁水量140-145份。