[发明专利]厚断面球墨铸铁件快速冷却的方法

说明书

【技术领域】

本发明属于铸造技术领域，具体的是一种厚断面球墨铸铁件快速冷却的 方法。

【背景技术】

在球墨铸铁专业领域，通常将断面尺寸大于100mm的球墨铸铁件称为厚 断面球墨铸铁件，其凝固的特点为：共晶凝固时间长，容易产生球化衰退， 石墨畸变，导致球墨铸铁的力学性能下降，因此，为加快球墨铸件的冷却， 缩短凝固时间，目前在生产中一般采用冷铁作为激冷材料来缩短浇注铁液后 的凝固时间，加快球墨铸铁件的冷却。

但是，从实际的生产情况来看，使用冷铁作为激冷材料也有其以下不足：

(1)使用冷铁作为激冷材料(一般以灰铸铁制作)，其使用尺寸(厚度) 与铸件的壁厚呈非线性关系，因此，易造成蓄热饱和，冷却力有限，导致凝 固时间延长，对于断面尺寸大于500mm的球墨铸铁件更是不能保证中心部位 的石墨形态不产生畸变；

(2)冷铁的使用次数是有限的，一般使用了5～6次后就需要更换新的， 这就增加了铸造的生产成本；

(3)采用大尺寸的冷铁时，因其重量大，在砂型中放置固定比较困难， 在操作上有一定的难度。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种厚断面球墨铸铁件快速冷却的方法，利用冷 却介质可缩短厚断面球墨铸铁件的凝固时间，确保铸件获得满意的球状石墨 及组织结构，满足铸件的技术要求。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种厚断面球墨铸铁件快速冷却的方法，其特征是，在金属型铸型周围 设置冷却装置，在铁液浇注进金属型铸型后，开启冷却装置的开关对金属型 铸型喷洒冷却介质进行冷却。

所述的冷却装置由喷头、开关、水管和橡胶软管连接构成，设置4～8根 带喷头的水管，每根水管设置4～6个喷头，喷头的出口直径为1.0～3.0mm。

所述的冷却介质为普通的自来水，在常压下通过喷头对金属型铸型进行 冷却。

本发明的原理为：利用普通的自来水作为冷却介质喷在铁液浇注后的金 属型铸型上，使金属型铸型的内外形成大的温度梯差，加快金属型铸型的导 热，促进金属型铸型内铸件的连续冷却，从而缩短铁液凝固时间，获得满意 的球状石墨及组织结构。

本发明厚断面球墨铸铁件快速冷却的方法的积极效果是：

(1)通过对厚断面球墨铸铁件的金属型铸型直接喷水冷却，使铸型能连 续不断的导热，避免了铸型因蓄热饱和导致冷却速度降低所产生的球化衰退、 石墨畸变现象，确保获得满意的结果。

(2)使用本发明的方法能缩短球墨铸铁件约60分钟的凝固时间，提高了 铸件凝固时的温度梯度，改善了铸件的组织和性能，铸件(铸件尺寸为φ740～ φ1000×5000mm，材料为QT600-3A)本体规定取样部位的金相组织球化率从 5级提高到3级以上(要求4级以上)，石墨大小从4～5级提高到5～6级， 抗拉强度从530MPa提高到629MPa(要求550MPa以上)，力学性能稳定达到 QT600-3A的要求，铸件质量明显提高，生产风险大大降低。

(3)应用本发明的方法生产的铸件具有良好的加工性能。

(4)设施简单，安装方便，而且冷却水对环境无毒、无害、无污染，冷 却过程中产生的蒸汽通过生产场地的通风口散发。

(5)操作简便，应用安全，只需在铸件浇注结束后打开冷却系统开关即 可进行，可对超大断面球墨铸铁件(铸件尺寸为φ740～φ1000×5000mm)进 行冷却，对操作人员无特殊的技能要求，便于推广应用。

【具体实施方式】

以下解释本发明厚断面球墨铸铁件快速冷却的方法的具体实施方式。

当铸型合箱完成后，在铸型(金属型)周围设置冷却装置，可视铸型大 小设置冷却装置。冷却装置一般由喷头、开关、水管和橡胶软管连接构成， 与水源相连接，可设置4～8根带喷头的水管，每根水管设置4～6个喷头， 喷头的出口直径为1.0～3.0mm。

待厚断面球墨铸铁件浇注结束后，打开冷却装置的开关，对铸型(金属 型)进行常压下的喷水冷却，喷水冷却可连续4～10小时。