[发明专利]一种镁硅铁合金球化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及镁硅铁合金球化剂及其制备方法，该镁硅铁合金球化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将单晶硅切削料或多晶硅切削料进行烘干；(2)将40‑50重量份的烘干后的单晶硅切削料或多晶硅切削料与45‑55重量份的废钢混合，然后采用感应炉进行熔炼，获得合金液；(3)将5‑9重量份的金属镁、2‑5重量份的金属钙和1‑3重量份的镧铈稀土加入至合金液中，于1250‑1300℃条件下进行合金化反应，然后进行浇筑成型，获得镁硅铁合金球化剂。本发明提供的镁硅铁合金球化剂及其制备方法可降低成本，且控制铝元素含量在较低水平。

技术领域

本发明涉及合金金属材料技术，特别涉及一种镁硅铁合金球化剂及其制备方法。

背景技术

球墨铸铁作为工业应用最广泛的金属材料之一，大幅提高了铸铁原有的性能，其强度、塑韧性和延展性与钢相似，可较好的应用于受力较复杂，强度、韧性和耐磨度要求较高的铸造零部件。球化处理作为球墨铸铁获得的重要手段，是由球化剂的添加来实现的，球化剂的添加使铸铁中石墨形态由条、片、蠕等形态转变为球形，进而得到球墨铸铁组织，有效地提升率了铸铁的力学性能指标。

我国普遍使用的是镁硅铁稀土合金球化剂，通过球化、孕育处理得到基体组织为球状石墨的铸铁，从而得到比碳钢还高的强度。不同系列的产品、不同的生产工艺该选择何种规格的球化剂越来越受到行业工作者的重视。

随着球墨铸铁行业出现低铝及部分对铝含量有特殊要求的铸件，低铝球化剂应市场需求而孕生。目前，国内外低铝球化剂的生产技术主要为矿热炉熔炼硅铁合金，其过程选用低铝原料硅石、废钢、碳还原剂等入炉熔炼低铝硅铁，或者在矿热炉熔炼硅铁过程通过吹气除铝得到低铝硅铁合金，然后以矿热炉生产的低铝硅铁为原料，在感应炉内熔炼生产低铝球化剂。上述获得低铝球化剂的工艺存在成本高且容易产生皮下气孔缺陷的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种镁硅铁合金球化剂的制备方法，可降低成本，获得低铝的镁硅铁合金球化剂。以及基于上述制备方法，提供一种镁硅铁合金球化剂。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提出了一种镁硅铁合金球化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将单晶硅切削料或多晶硅切削料进行烘干；

(2)将40-50重量份的烘干后的单晶硅切削料或多晶硅切削料与45-55重量份的废钢混合，然后采用感应炉进行熔炼，获得合金液；

(3)将5-9重量份的金属镁、2-5重量份的金属钙和1-3重量份的镧铈稀土加入至合金液中，于1250-1300℃条件下进行合金化反应，然后进行浇筑成型，获得镁硅铁合金球化剂。

本发明还提出了一种镁硅铁合金球化剂，由下述质量百分比的成分组成：38-48％的硅、4.5-8.5％的镁、1.5-3.5％的钙、0.25％以下的铝、1-2.5％的镧和余量的铁。

本发明还提出了一种镁硅铁合金球化剂，通过下述重量份的原料制备而成：单晶硅切削料或多晶硅切削料40-50份、金属镁5-9份、金属钙2-5份、镧铈稀土1-3份和废钢45-55份。

本发明的有益效果在于：

本发明通过上述制备工艺的设计，采用单/多晶硅切削料、镁、钙、镧铈稀土和废钢作为原料，通过感应炉电加热熔融工艺制成镁硅铁合金球化剂，合金中铝元素含量低，且能避免产生皮下气孔缺陷，适合应用于容易产生皮下气孔缺陷以及对铁液含铝量有要求的铸件。同时，因使用单/多晶硅切削废料为原料大幅度降低生产成本，将单/多晶硅行业切削粉末废料变废为宝，可减轻环境负担。

附图说明

图1为本发明实施例的镁硅铁合金球化剂的制备方法中单/多晶硅切削料造粒料的照片；