[发明专利]一种高性能蠕墨铸铁材料铸件的制备工艺

权利要求书

1.一种高性能蠕墨铸铁材料铸件的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1、对原铁液进行熔炼；

S2、选择蠕化剂和孕育剂，进行蠕化、孕育处理；

S3、对浇注过程进行控制；

S4、对生产情况作预后的检测操作；所述S1中，对原铁液进行熔炼的方法包括如下步骤：

S1.1、遵循高效、低耗的原则，选择开炉灵活、加热速度快、铁水中气体含量少、铁水温度成分均匀、铁水成分易于控制的中频感应电炉；

S1.2、加入75％的珠光体为基体原料，置于中频炉中进行熔炼，入炉料必须用电子秤称量，计量准确、记录清楚，以保证出炉铁水量准确；

S1.3、控制炉料原铁液中的化学成分为：C为3.2～3.9％，Si为1.2～2.2％，Mn为0.2～0.6％，S为≤0.06％，P为≤0.03％，Cu为0.5～1.2％，Sn为0.05～0.12％；

S1.4、当原铁液中的化学成分符合高碳、高硅、低磷、低硫和含锰量后，将原铁液加热到1350～1380℃，获取化学成分稳定的原铁水；所述S2中，蠕化、孕育处理的方法包括如下步骤：

S2.1、选取高度与直径比为2:1的球化包来处理原铁液；

S2.2、按照原铁液重量1.1％的比例值，以5～15mm的小块加入稀土镁硅铁合金FeSiMgRe17作为蠕化剂；

S2.3、按照蠕化剂重量15％的比例值，加入FeSiMgRe7的球化剂作为起爆剂；

S2.4、按照原铁液重量1％的比例值，以5～15mm的小块加入FeSi75作为孕育剂；

S2.5、采用平底包冲入法对原铁液进行蠕化孕育处理；

S2.6、继续加热熔炼，在炉前采用插入式热电偶进行测温，将出铁温度控制在1420～1450℃；

S2.7、在炉前采用三角试样的方法检验孕育、蠕化效果的好坏；

所述S3中，浇注控制的方法包括如下步骤：

S3.1、对原铁水进行取样，检测原铁水中Mg元素和Re元素的残余量，当残留Mg的含量降至0.013～0.022％、残留Re的含量降至0.021～0.045％时；

S3.2、将出铁温度控制在1420～1450℃；

S3.3、将浇注温度控制在1380～1410℃，避免浇注过程中铸件出现气孔及浇不满的情况；

S3.4、以400kg原铁水为一个包次，每个包次的铁液在10min内完成浇注；

S3.5、每炉次的最后一个包次铁液浇注试样，做力学性能和金相检验，其中，产品与试样批次需一一对应，并且跟踪处理工序。

2.根据权利要求1所述的高性能蠕墨铸铁材料铸件的制备工艺，其特征在于：所述S2.5中，平底包冲入法的方法包括如下步骤：

S2.5.1、先在包底按比例加入蠕化剂；

S2.5.2、再在蠕化剂上面按比例加入孕育剂；

S2.5.3、而后在蠕化剂、孕育剂上部覆盖干燥、干净的铁屑，以延缓蠕化反应，提高蠕化和孕育的效果；

S2.5.4、最后在铁屑上面加结壳性好、吸渣性强的草木灰做作覆盖剂，以防止铁水与大气接触和镁蒸汽的逸出。

3.根据权利要求1所述的高性能蠕墨铸铁材料铸件的制备工艺，其特征在于：所述S2.7中，三角试样的方法为：

浇注三角试样，试样冷却至暗红色时进行淬火冷却；砸断后观察试样断口，若断口呈银白色、尖端白口、中心有缩松、两侧凹陷，同时砸断时有电石气味，敲击声与钢件相似，则蠕化良好，否则蠕化不良。

4.根据权利要求1所述的高性能蠕墨铸铁材料铸件的制备工艺，其特征在于：所述S4中，预后检测操作的方法包括如下步骤：

S4.1、浇注完成后，检查浇注产品，确定打箱后的铸件是否表面光洁无粘砂、夹渣和夹砂缺陷，确定加工后铸件内部是否无缩孔；

S4.2、对随机连续3～5炉次的产品进行取样化验，确定铸件化学成分是否稳定；

S4.3、用金相显微镜检测铸件组织，确定铸件组织的石墨蠕化率和基本组织，基本组织包括珠光体、铁素体、碳化物、共晶碳化物；

S4.4、对浇注铸件的机械性能进行检测试样，加工成规格为φ15mm的试样作抗拉或屈服强度、塑性、导热率、硬度的机械性能检测，确保其机械性能达到或超过预设的期望标准。