[发明专利]一种钇基重稀土镁合金包芯线及其在制备厚大蠕墨铸铁铸件的应用

说明书

本发明提供了一种钇基重稀土镁合金包芯线及其在制备厚大蠕墨铸铁铸件的应用；所述钇基重稀土镁合金包芯线包括：外皮；包覆在所述外皮中的合金粉末；所述合金粉末包括以下组分：Mg 5wt％～15wt％；Si 40wt％～60wt％；Y 1.2wt％～2.1wt％；La 2.1wt％～4.2wt％；Fe余量。本发明提供的钇基重稀土镁合金包芯线采用特定含量组分的合金粉末，适用于喂线法生产蠕墨铸铁，并且适量的钇基重稀土减少了厚大蠕墨铸铁铁水的蠕化衰退和孕育衰退，同时减轻了镁元素和轻稀土元素的偏析，在生产断面厚大、凝固时间长或壁厚差异大的蠕墨铸铁铸件时，能够避免片状石墨出现，获得均匀分布的石墨组织，且减少石墨粗大、石墨畸变及产生碳化物的情况；并且能够扩大对原铁水的含量范围要求，增加了蠕化线加入长度的宽度范围。

技术领域

本发明涉及蠕墨铸铁制造技术领域，更具体地说，是涉及一种钇基重稀土镁合金包芯线及其在制备厚大蠕墨铸铁铸件的应用。

背景技术

蠕墨铸铁是具有片状和球状石墨之间的一种过渡形态的灰口铸铁，它是一种以力学性能和导热性能较好以及断面敏感性小为特征的新型工程结构材料。

公开号为CN103014232A的中国专利公开了一种喂线法生产蠕墨铸铁用包芯线以及一种蠕墨铸铁的制备方法，使用镁硅铁芯蠕化包芯线和稀土硅铁孕育包芯线配合生产蠕墨铸铁，其中孕育线中的稀土主要采用轻稀土(La和Ce)。该技术方案虽然可以有效提高蠕化和孕育处理的平稳性，但是，在制备厚大蠕墨铸铁铸件时，由于铸件断面厚大、冷却速度慢、凝固时间长，易发生蠕化衰退和孕育衰退，造成出现片状石墨，或石墨分布稀疏、组织粗大、出现碳化物等；同时，制备厚大蠕墨铸铁铸件时，由于壁厚不均匀，一般使用冷铁、发热冒口等工艺措施进行缩松的控制，因镁和稀土元素在铁溶液中具有一定的偏析性，局部位置易发生镁和稀土元素的聚集，导致出现碳化物、石墨组织不均匀、石墨粗大、石墨畸变等组织缺陷，造成铸件性能分布不均。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钇基重稀土镁合金包芯线及其在制备厚大蠕墨铸铁铸件的应用，本发明提供的钇基重稀土镁合金包芯线适用于喂线法生产蠕墨铸铁，并且能够解决制备厚大蠕墨铸铁铸件时的上述技术问题，防止衰退，减小铸件各部位的性能差异，并且扩大其工艺控制窗口。

本发明提供了一种钇基重稀土镁合金包芯线，包括：

外皮；

包覆在所述外皮中的合金粉末；

所述合金粉末包括以下组分：

Mg 5wt％～15wt％；

Si 40wt％～60wt％；

Y 1.2wt％～2.1wt％；

La 2.1wt％～4.2wt％；

Fe余量。

优选的，所述钇基重稀土镁合金包芯线的直径为8mm～13mm，线重量为350g/m～550g/m，芯剂量为220g/m～450g/m。

本发明还提供了一种厚大蠕墨铸铁铸件的制备方法，包括以下步骤：

a)将原铁水出铁并添加合金元素后，进行蠕化和孕育喂线处理，再依次经扒渣、测温和成分检测后，浇注得到厚大蠕墨铸铁铸件；

所述蠕化和孕育喂线处理的过程中所用的蠕化包芯线为上述技术方案所述的钇基重稀土镁合金包芯线。

优选的，步骤a)中所述原铁水的成分包括：

C 3.50wt％～3.90wt％；

Si 1.90wt％～2.3wt％；

Mn≤0.7wt％；

S 0.009wt％～0.020wt％；