[发明专利]一种高强度灰铸铁的制备工艺及其用途

说明书

本发明涉及灰铸铁铸造工艺技术领域，尤其是一种高强度灰铸铁的制备工艺及其用途，包括如下步骤：S1、熔炼：将废钢、灰铁回炉料加入中频电炉内熔炼，熔清形成铁水；S2、出铁：S3、孕育处理：将孕育剂随中转包内铁水导入浇注包内，孕育剂粒度3‑8mm，加入量为铁水重量的0.4%；S4、针对上述所得产物进行落砂、抛丸；S5、清理后获得铸件。本发明的灰铸铁采用独特的熔炼工艺、化学组分，并采用氮化铬铁孕育剂，获得了更加致密的基体组织，及更高的机械性能。本发明的灰铸铁本体硬度为200‑230HB，本体抗拉强度为265‑280MPa，明显优于普通的HT200的产品性能。

技术领域

本发明涉及灰铸铁铸造工艺技术领域，尤其是一种高强度灰铸铁的制备工艺及其用途。

背景技术

灰铸铁是铸铁的一种，一般断口呈灰色。有良好的铸造、切削性能， 耐磨性好。常用于制造机架、箱体等。传统的灰铸铁石墨呈片状，有效承载面积比较小，石墨尖端易产生应力集中， 所以灰铸铁的强度、塑性、韧度都低于其他铸铁，其具有优良的减振性、 低的缺口敏感性和高的耐磨性。灰铸铁作为传统的金属材料，其应用广泛，价格成本较低，并且具有良好的耐磨性、耐热性和减震性等特点，在铸造生产中一直占据着举足轻重的地位。

由于灰铸铁的强度低、塑性和韧性差，随着全球化发展，工程机械、汽车用量需求持续增加，同时对产品质量提出更高要求，因此提高灰铸铁的抗拉强度势在必行。

因此，如何改进灰铸铁制造配方和工艺来达到提高灰铸铁使用性能在现今各行业内都有着重要的意义。为此，我公司作为铸业公司经过工艺技术改进之后特此研究出了一种高强度灰铸铁的制备工艺及其用途，用以有效地提高灰铸铁强度，以便满足当前行业所需。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种高强度灰铸铁的制备工艺及其用途，包括如下步骤：

S1、熔炼：

将废钢、灰铁回炉料加入中频电炉内熔炼，熔清形成铁水；

S2、出铁：

S3、孕育处理：

将孕育剂随中转包内铁水导入浇注包内，孕育剂粒度3-8mm，加入量为铁水重量的0.4%；

S4、针对上述所得产物进行落砂、抛丸；

S5、清理后获得铸件。

优选地，所述灰铸铁包括如下质量百分比的组分：C为3.0-4.5%，Si为1.0-3.5%；Mn为0.4-1.2%；P为≤0.1；S为0.05-0.15%；Cu为0.2-1.0 %；Cr为0.2-0.6%；氮化铬铁孕育剂为0.2-0.30 %；其余为Fe和伴随杂质。

优选地，所述步骤S1中还包括如下步骤：对所得铁水用碳硅分析仪检测铁水中的含碳量，用光谱分析仪检测Si、Mn、P、S、Cu、Cr、的含量；

根据分析结果进行补加合金，成分达到要求后进行打渣作业。

优选地，所述S2步骤中的除铁具体包括如下步骤：将中频电炉升温至1450-1600℃高温静置10-15min，然后降温，降至要求的出铁温度，中频电炉内出铁至中转包内。

优选地，所述灰铸铁包括如下质量百分比的组分：C为3.4-3.7%，Si为1.5-2.1%；Mn为0.6-0.8%；P为≤0.1；S为0.07-0.09%；Cu为0.4-0.6%；Cr为0.3-0.4%；氮化铬铁孕育剂为0.24%；其余为Fe和伴随杂质。

优选地，所述铸铁本体的硬度为210-230HB、抗拉强度为260-280MPa。

优选地，所述氮化铬铁孕育剂按质量百分比计，含有如下组分：Cr：55±5%；N：5±1%；C：≤0.1；P：≤0.05；S：≤0.05；其余为Fe。

优选地，上述配料组分按如下重量百分比组合，具体来源包括：废钢25%、灰铁回炉料75%。