[发明专利]铸态高强度球墨铸铁球化剂

说明书

本发明涉及铸造合金，特别是一种生产铸态珠光体球墨铸铁的球化剂。

为使球墨铸铁铸件获得较好的机械性能，通常需要经过正火等热处理，这使得球墨铸铁铸件的生产周期延长，设备投资增加，因此，长期以来，人们一直试图寻找一种不需经过热处理的高性能球墨铸铁，或称铸态球墨铸铁。

生产铸态球墨铸铁的关键问题是球化剂。在国内曾有几家单位做过这方面的研究工作，但效果不理想，在国外，日体的鹿毛秀彦等人曾在1982.9.6提出了一种生产铸态铁素体球墨铸铁的球化剂（特许号JP59043843），其成份为Mg2.0-10%，Re0.5-4.0%，Si40-80%，Bior（Bi+Sb）0.1-4.0%，这种球化剂对日本的生产条件比较适宜，对我国不适用，原因在于我国的铁水质量较差。

本发明的目的是设计一种球化效果稳定的铸态珠光体球墨铸铁球化剂。

其特征是球化剂的成份为Mg5-9%，Re0.5-4.0%，Ca3.5-5.0%，Ba1.0-3.5%，Si35-50%，Sb0.5-4.0%，其余为铁，单位为重量百分数，制成的球化剂为块状，使用粒度在3-25mm和25-100mm两种，球化剂的制作方法为常规的熔配法。

本发明的优点是球化效果好，净化铁水作用强，有利于改善球墨铸铁铸件的综合机械性能，尤其是可以获得理想的珠光体基体组织，由于省略了铸件的热处理工序，因此，生产周期短，产品质量高，经济效益好。

作为一种球化剂，它必须具备下述特性：首先是稳定的球化效果，避免出现白口，其次是理想的珠光体基体组织，其中，前者取决于良好的球化元素，后者依懒于适当的合金元素，因此，选择恰当的元素是制作出高质量的球化剂的关键。

下面对本发明所用的各元素的作用、成份作一简要描述：

1、镁是良好的球化元素，当铁水中含有0.04-0.08%的镁时，铸铁中石墨即能球化，应用镁作球化剂时，石墨球化率高，球的圆整度好，所以在本发明中，选择Mg5-9%作为主要球化元素。

2、稀土类元素可与铁水中的氧、硫、氢及其它一些干扰球化的元素有较强的亲合作用，使铁水净化、有利于减少夹杂，皮下气孔等铸造缺陷，降低镁的损耗，提高镁的吸收率，但稀土含量过高，会增加球墨铸铁的白口倾向，甚至会造成石墨畸变，影响球状石墨的圆整度，导致球墨铸铁机械性能下降，尤其是动态机械性能下降更甚。因此，在本发明中，将稀土作为一种复合元素，含量为Re0.5-4%。

3、钙可以用来净化铁水，促进石墨化，控制球化反应速度，提高镁的吸收率，因此，在本发明中加入了Ca3.5-5.0%。

4、钡也能促进石墨化，强化球化效果，延长球化衰退时间，在本发明中加入Ba1.0-3.5%。

5、锑是一种强珠光体化元素，在球墨铸铁中添加微量的锑后，铸态下珠光体化转变作用很强烈。锑在球墨铸铁的回炉料中有一定的累积量，但此累积量相当于添加量有一个极限值，并不会无限积累，在应用时适当考虑添加量范围后可以克服回炉料的影响，因此，综合考虑了上述影响，在本发明中加入了Sb0.5-4.0%。