[发明专利]消除球墨铸铁件皮下气孔的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属铸造技术，尤其涉及消除球墨铸铁件皮下气孔的方法。

背景技术

在我国南方多雨季、气候潮湿的地区，按北方干燥地区多年的技术经验来进行球墨铸铁件生产，经常出现球墨铸件皮下气孔的缺陷，尤其是湿型球墨铸铁件，在潮湿地区和多雨季节更为显著，有时气孔缺陷发生率达15％-30％，严重时整个炉次报废，为克服这一缺陷，经过长时间的反复试验对比，找到了消除球墨铸铁件皮下气孔的方法，这一技术使产品的合格率达到了98％以上，大大的提高了经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除球墨铸铁件皮下气孔的方法，其内容如下：

1、从减少气体发生量的途径消除气孔缺陷。

(1)控制型砂水份和调整型砂、芯砂添加剂种类及配比：

①型砂水份含量在5％，仅为干燥地区的一半；

②芯砂除控制水份外，还要根据天气状况特别是空气湿度大小调整，膨润土的加入量应减少20％，连续阴雨天则膨润土的加入量应减少30％；

③煤粉的添加量则相反，如原本添加比例为2％，则上升到2.3％-2.7％才利于铁水浇铸后的排气量。

(2)选用当地吸水量较大的土质与石灰粉充分搅拌后施用，作为铸造车间的地面材料，以利自然调节型砂干燥度。

(3)增强砂型的排气：控制型砂透气性、紧实度、且在砂型上开设排气槽，采用适合的浇注温度和浇注速度，使型内气体在铁水充型过程中有足够的时间外逸。

①型砂透气性大于60，砂型紧实度低，一般铸型表面硬度用A型硬度计测量在60-70。

②浇注温度在1400-1420℃。

(4)在保证球化孕育效果的前提下控制铁液中镁、铝、钛的残留量，其中，残余镁含量小于0.05％，残余铝、钛含量在0.03％和0.01％以下，则不易产生皮下气孔。

(5)铁液中的磷、硫、锰含量，分别为P、S在0.02％以下，Mn在0.2％以下。

2、将已经产生的气体排挤出铁液以防止皮下气孔的产生，生产球墨铸铁件要求高碳低硅，但硅量应控制在2.7以下。调整铁液中的碳当量(CE)值，将碳当量CE值调整到4.4％以上能有效消除已产生的气排挤出铁液防止皮下气孔发生。

3、对现有的冲天炉结构进行改造，提高焦炭热效率；

(1)将传统的冲天炉炉体的标准尺寸加高，使炉体有效高度是内腔直径的8倍，使增高后的冲天炉预热区加长，能提高铁水温度又能节约焦炭；在熔化区将熔炉直径由原来的500mm，增大为700mm；在还原区将炉体高度由原来的700mm改为600mm能有效提高铁水温度，并有利于控制铁水含碳量的增减。由原来每公斤焦炭可产出4公斤产品，提高到可产出5公斤产品，使产品产量提高了25％。

(2)球化剂的配合比例由原来的稀土占7％、镁占8％改为现有的稀土占5％、镁占8％，加入量由原来的1.5％降到现在的1.2％。

(3)省去球铁热处理工序。

采用本技术方案的有益效果：能有效的消除球墨铸铁件的皮下气孔的发生，大大的提高了产品的合格率，降低了生产成本，省去了球铁热处理工序。

具体实施方式

本发明所述的消除球墨铸铁件皮下气孔的方法，现将具体实施方式详述如下：

1、减少气体发生量：

(1)控制型砂水份和调整型砂、芯砂添加剂种类配比：

①型砂水份含量控制在5％，仅为常规干燥地区的一半；

②芯砂除控制水份外，还要根据天气状况空气湿度大小，调整膨润土和煤粉的加入重量：阴天比晴天膨润土的加入量减少20％，连续阴雨天膨润土的加入量减少30％；

③煤粉添加重量则相反，晴天添加比例为2％，阴天要上升到2.3％-2.7％以利于加大铁水浇铸后的排气量。

(2)用当地吸水量较大的土质与石灰粉充分搅拌后用作铸造车间的地面材料以利于自然调节型砂干燥度。

(3)增强砂型的排气：控制型砂透气性、紧实度、在砂型上开设排气槽，用适合的浇注温度和浇注速度，使型内气体在铁水充型过程中有足够的时间外逸为度。

①型砂透气性大于60，砂型紧实度低，一般铸型表面硬度为60-70，用A型硬度计测量。

②浇注温度为1400-1420℃。

(4)在保证球化孕育效果的前提下，控制铁液中镁、铝、钛的残留量，使镁的残余量小于0.05％，残余铝、钛量在0.03％和0.01％以下，不易产生皮下气孔。

(5)铁液中的磷、硫、锰含量，分别为P、S在0.02％以下，Mn在0.2％以下。