[发明专利]一种抗低温冲击高强度球墨铸铁生产方法

摘要

本发明公开了一种抗低温冲击高强度球墨铸铁生产方法，包括备料、熔炼、脱硫、铁液成分调整、球化处理工序，其特征在于：备料工序中，原生铁占30％-70％，废钢占10％-20％，回炉铁占10％-60％；其它添加料按以上配料的总重量的百分比加入，其中：球化剂占1.6％-2.0％，孕育剂0.4％-0.6％，脱硫剂1.2％-1.8％，增碳剂1％-3％；另外还要加Cu 0.15-0.50％。该球墨铸铁在确保低温冲击性能的前提下，提高了强度，满足了该牌号既有较高的低温冲击性能，又有较高常温强度的要求。可广泛适用于制造低温环境下使用的汽车、机车、风机和工程机械的重要高强度铸件和疲劳强度有严格要求的铸件。

主权项

一种抗低温冲击高强度球墨铸铁生产方法，由以下步骤生产：包括备料工序、熔炼工序、脱硫工序、铁液成分调整工序、球化处理工序、Y型试块造型及试样制备工序、机械性能与金相试验工序，其特征在于：a、所述的备料工序中，原生铁、废钢、回炉铁按重量百分比配比，其中：原生铁占30％-70％，废钢占10％-20％，回炉铁占10％-60％；其它添加料按以上原生铁、废钢、回炉铁总重量的百分比加入，其中：球化剂占以上原生铁、废钢和回炉铁总重量的1.6％-2.0％，孕育剂占以上原生铁、废钢和回炉铁总重量的0.4％-0.6％，脱硫剂占以上原生铁、废钢和回炉铁总重量的1.2％-1.8％，增碳剂占以上原生铁、废钢和回炉铁总重量的1％-3％；b、所述的熔炼工序是采用中频感应电炉熔炼铁液，一次装料1.6-2.0吨，按原生铁、回炉铁、废钢的次序依次装入，加热熔化后，升温至1510-1530℃时，静止3-5分钟，扒净铁液面上的熔渣，进行碳当量分析，并浇注光谱分析试块；c、所述的脱硫工序是采用3吨的铁液包，首先将铁液包烫热、烫透，至铁液包内温度高于800℃时，倒入中频感应电炉熔内的铁液1.4-1.5吨，吊上脱硫搅拌装置，盖在铁液包口上，并盖严，从脱硫搅拌装置的加料孔内加入1％的深度脱硫剂，搅拌5分钟，再吊起脱硫搅拌装置，扒净铁液面上的熔渣，并测温，浇注光谱分析试块，分析硫含量，以确定脱硫率，接着将铁液包内的铁液全部倒回中频感应电炉；d、所述的铁液成分调整工序，当已脱硫的铁液倒入中频感应电炉后，立即加热升温，待与中频感应电炉炉内的残存铁液混合3-5分钟，即混合均匀后，立即浇注光谱分析试块和碳当量分析样杯，根据光谱分析和碳当量分析的结果，对铁液成分进行调整，当碳含量低时，用增碳剂增碳，使碳含量达到占以上原生铁、废钢和回炉铁总重量的3.5％-3.9％的要求范围；当硅含量高时，加废钢降硅，使硅含量达到占以上原生铁、废钢和回炉铁总重量的1.8％-2.5％的要求范围；在铁液化学成分分析报告未出来之前，铁液在1350℃-1400℃下保持一段时间，同时，当铜含量达不到要求时，要加入少量废铜，使铜含量达到占以上原生铁、废钢和回炉铁总重量的0.15％-0.50％的要求范围；另外，还要使Mn含量占该球墨铸铁材质的比例≤0.20％，P含量≤0.05％，S含量≤0.015，Mg含量达到该球墨铸铁材质的0.03-0.06％，Re含量达到该球墨铸铁材质的0.01％-0.03％，等待分析结果，成分调整结束后，即快速升温至1500℃-1520℃，在此温度下保持并扒渣，扒净渣后静置3-5分钟，并浇注光谱分析试块和进行碳当量分析，对调整结果进行验证，直至使该球墨铸铁材质的化学成分重量百分比为：C3.5％-3.9％，Si 1.8％-2.5％，Mn≤0.20％，P≤0.05％，S≤0.015，Mg0.03-0.06％，Re 0.01％-0.03％，Ti≤0.055％，Cu 0.15％-0.50％余量为Fe；e、所述的球化处理工序，球化包是用1000kg堤坝式球化盖包，堤坝的高度以保证球化材料加入后低于坝高为宜，球化包内温度不得低于800℃；处理温度为1520℃±10℃，处理温度过高吸收率低，处理温度过低则烧结温度难以保证；处理要求是：以铁液完全覆盖住进铁液孔、鎂光不外泄为宜；球化反应结束以包盖进铁液孔不出现镁光为标志，要待反应完全结束才能打开包盖，如打开包盖后铁液仍在沸腾并有镁光时，一定要等铁液表面平静后才能进行扒渣，撒集渣剂、搅拌、扒渣；扒渣干净后，在铁液面上撒上一层集渣剂，盖上包盖，吊运至浇注处；f、所述的Y型试块造型及试样制备工序，工序中的浇注温度为1360-1400℃，并采用随流瞬时孕育进行瞬时孕育，孕育剂加入量为0.10-0.15％，从球化反应结束至全包铁液浇注完控制在8分钟以内。