[发明专利]一种细化CADI磨球石墨球粒径的工艺方法

说明书

本发明公开了一种细化CADI磨球石墨球粒径的工艺方法，包括如下步骤：将铁水浇铸至浇包，进行喂线球化孕育处理，然后加入二次孕育剂进行二次孕育处理，再冷却、打磨、清砂制得球墨铸铁铸态磨球；然后热处理得到CADI磨球，其中，二次孕育剂为被铁粉包覆的纳米CeO₂颗粒和纳米硅颗粒。本发明制得的CADI磨球，球化率高，石墨球小，机械性能好。

技术领域

本发明涉及CADI磨球技术领域，尤其涉及一种细化CADI磨球石墨球粒径的工艺方法。

背景技术

CADI磨球又称作含碳化物等温淬火球墨铸铁磨球，是球墨铸铁经等温淬火热处理得到的一种以奥铁体+碳化物为主要基体的强度高、塑韧性好的铸造合金磨球。除等温淬火热处理工艺影响外，其石墨球化率好坏，直接影响着CADI磨球的质量。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种细化CADI磨球石墨球粒径的工艺方法，本发明制得的CADI磨球，球化率高，石墨球小，机械性能好。

本发明提出了一种细化CADI磨球石墨球粒径的工艺方法，包括如下步骤：将铁水浇铸至浇包，进行喂线球化孕育处理，然后加入二次孕育剂进行二次孕育处理，再冷却、打磨、清砂制得球墨铸铁铸态磨球；然后热处理得到CADI磨球，其中，二次孕育剂为被铁粉包覆的纳米CeO₂颗粒和纳米硅颗粒。

优选地，二次孕育剂中，纳米CeO₂颗粒含量为25-30wt％、纳米硅颗粒的含量为52-56wt％。

优选地，二次孕育剂的粒径为2-4mm。

优选地，铁水和二次孕育剂的重量比为100:0.1-0.3。

优选地，喂线球化孕育处理时，球化包芯线的原料按照重量百分比包括：Mg：29.0-31.0％、RE：1.5-2.5％、Ca：2.0-3.0％、Si＜48.0％、Al＜1.0％、Ti≤0.3％，余量为Fe。

优选地，喂线球化孕育处理时，孕育包芯线的原料按照重量百分比包括：Ca：2.5-3.5％、Ba：2-4％、Si＞68％、Al＜1.0％、余量为Fe，其中各原料的重量百分比总和为100％。

优选地，球化包芯线、孕育包芯线的直径均为10-15mm。

优选地，喂线球化孕育处理时，每1吨铁水，球化包芯线用量为15-20m，孕育包芯线用量为20-30m。

优选地，浇铸温度为1380-1400℃；喂线球化孕育处理的温度为1420-1450℃。

优选地，热处理工艺为：于900-920℃保温2.5-3.5h，于240-250℃盐浴等温淬火3-4h，然后冷却至室温得到CADI磨球。

上述盐浴为硝酸盐；所述盐浴可以为硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠的混合物的盐浴；硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠的重量比为2:1:1。

上述铁水的原料按重量百分比包括：C：3.6-3.7％、Si：2.7-3.0％、Mn：2.0-2.5％、Cr：0.5-0.7％、Cu：0.2-0.3％、Re：0.01-0.02％、P≤0.05％、S≤0.03％、余量为Fe。

有益效果：

本发明采用被铁粉包覆的纳米CeO₂颗粒和纳米硅颗粒作为二次孕育剂，可以增加石墨形核率，从而增加石墨个数，降低了石墨球的粒径；并且采用被铁粉包覆的纳米CeO₂颗粒和纳米硅颗粒作为二次孕育剂，可以延缓石墨球长大及球化衰退，降低石墨球的粒径，提高石墨球化率；选用适宜配方球化包芯线、孕育包芯线进行喂线球化孕育处理，并与二次孕育剂配合可以进一步提高CADI磨球的球化率；选用适宜的热处理工艺，可以使CADI磨球组织中含有较高的残余奥氏体和碳含量，提高CADI磨球机械性能。