[发明专利]新型的低硅低镁球化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型的低硅低镁球化剂的制备方法，属于铸造领域，按照质量份计，所述的低硅低镁球化剂由以下组分制备：生铁80~90份、氧化锆1~2份、铝铁合金3~6份、钙铁合金3~6份、镁铁合金1~2份、复合变质剂2~3份；本发明中的氧化锆以及铁液混合时，形成的高熔点的化合物，形成新型的低硅低镁球化剂，改变铸铁件的组织以及性能，铸铁件的组织中形成纤维状的高熔点区域，能促进铸铁件石墨的析出，且本发明的球化剂低硅低镁，属于环保型的球化剂。

技术领域

本发明属于铸造领域，具体是一种新型的低硅低镁球化剂的制备方法。

背景技术

总所周知在铸造领域，本领域技术人员所通用的球化剂为稀土镁球化剂，由于球化剂中通常使用钙镁合金，其中的钙含量稳定，但是镁含量的浮动较大，一般是根据不同的镁含量来限定具体的球化剂的添加量，钙镁合金的白口倾向较小，但是在处理工艺中处理条件苛刻，譬如处理条件的温度要求很高，并且在处理下游渣量大。后期本领域的技术人员也尝试采用纯镁合金，这种情况下的镁含量吸收较高，但是对于安全系数要求很高，且处理条件更为苛刻，生产成本角度，该应用没有得到普及。

此外，球化剂中氧化镁的含量过高也会影响球化剂，影响球化剂的成分，造成球化剂的成分不稳定，并且氧化镁的含量过高，此类的球化剂处理不良，加入量也会很多，造成球化处理后衰退快，白口倾向大等的问题。因此，研发一种新型的低镁球化剂成为本领域技术人员的挑战。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种新型的低硅低镁球化剂及其制备方法，本发明的组分中采用氧化锆以及铁液形成的高熔点的化合物，以及采用轻稀土复合变质剂以及重稀土复合变质剂的混合，取代镁元素在球化剂中提高铸铁件的冲击韧性的效果。

本发明是这样实现的：

一种新型的低硅低镁球化剂的制备方法，其特征在于，按照质量份计，所述的低硅低镁球化剂由以下组分制备：生铁80~90份、氧化锆1~2份、铝铁合金3~6份、钙铁合金3~6份、镁铁合金1~2份、复合变质剂2~3份，所述的复合变质剂为轻稀土复合变质剂以及重稀土复合变质剂的混合；所述的制备方法具体为：

步骤一、将80~90份的生铁以及1~2份的氧化锆置于中频感应炉中，设置中频感应炉的温度为1450~1500℃，直至生铁、氧化锆呈熔融的混合状态，继续搅拌4~5小时，搅拌均与后，降温至900~1000℃的温度条件，保温备用；

步骤二、制备镁铁合金，称取镁粉以及铁粉，将镁粉以及铁粉置于无水乙醇中，超声搅拌均匀或者高速搅拌均匀，均匀之后高温煅烧，高温煅烧后冷却，形成镁铁合金锭；

步骤三、将步骤二中得到的镁铁合金锭、3~6份铝铁合金、3~6份钙铁合金混合，先挤压成锭，再进行破碎处理，破碎成细小块状，即为铝钙铁的中间合金块；

步骤四、将铝钙铁的中间合金块混合与2~3份的复合变质剂混合，混合均与后，置于步骤一的熔融的混合物中，继续将中频感应炉的升温至1450~1500℃，搅拌均匀，再降温至室温冷却，重复上述过程升温至1450~1500℃再冷却，重复三次，最后将中频感应炉的升温至1850~1900℃，至完全熔融状态，迅速在惰性气体的保护氛围中冷却，即得新型的低硅低镁球化剂。

进一步，所述的镁铁合金由镁粉以及铁粉制备，所述的镁粉以及铁粉之间的质量比为9:1，所述的镁粉、铁粉均为小于200目的粉末金属。

进一步，所述的步骤二中的高速搅拌的条件为：置于高速搅拌机中搅拌15 min，转速为：1300~1600r/min；所述的超声搅拌时间为30min。

进一步，所述的步骤三中的细小块状的粒径为30~50mm。

进一步，所述的铝铁合金、钙铁合金、镁铁合金之间的质量份:3:3: 1。

进一步，所述的轻稀土复合变质剂含铈稀土变质剂，所述的重稀土复合变质剂为含钇稀土变质剂，所述的轻稀土复合变质剂以及重稀土复合变质剂的质量份比为1:1。