[发明专利]高镍奥氏体球墨铸铁球化处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属铸造领域，尤其是一种高镍奥氏体球墨铸铁球化处理工艺。

背景技术

D-2型高镍奥氏体球墨铸铁含镍量在18％22％之间，其组织为奥氏体基体上分布球状石墨，并含有少量碳化物，该材料具有良好的耐蚀性，耐高温抗氧化性，同时也有良好低热膨胀性和低温冲击韧性，它良好的综合机械性能是普通铸铁、钢铁材料所不能替代，目前广泛用于阀门、管道、水泵等耐热、耐腐蚀部件的制造中。

由于该材料属于合金球墨铸铁，石墨形态呈球状，对该种材料进行球化后球化率的好坏，直接影响了该材料的机械性能，因此，采用何种球化工艺，是确保该D-2型高镍奥氏体球墨铸铁达到良好球化率的关键。

现行的球化方式主要是采用稀土镁作为球化剂，由于稀土镁球化剂比重较小，在球化过程中，尤其是在浇包时，其上浮量较多，则导致了材料球化不良，本发明的目的，就是提供一种全新的球化剂和球化工艺，避免了上述问题的发生，从而确保高镍奥氏体球墨铸铁得到良好的球化率。

发明内容

本发明的特征之处在于提供一种新的球化剂和球化处理工艺。其主要内容为采用镍美硅合金作为球化剂作球化处理后，再通过含锶的硅铁孕育剂作孕育处理从而使金属液经过处理后凝固得到组织为II级以上的球状石墨。

本发明的有益效果是：由于镍镁硅合全球化剂比重大于普通的稀土镁球化剂。因此，该球化剂在对高镍奥氏体球墨铸铁作球化处理时，上浮量极少，保证在浇包时在底部进行球化反应，使镁被非常有效的吸收，从而避免了使用稀土镁球化剂因比重较小，在浇包时上浮量较多，导致球化不良这一不足之处，确保高镍奥氏体球墨铸铁达到良好的球化率效果。

具体实施方式

本发明通过下列步骤实施

一、镍镁硅合金球化剂的制作

(一)镍镁硅合金球化剂的成份

1、镁Mg10～20％

2、镍Ni40～60％

3、硅Si20～25％

4、铁Fe10～15％

(二)镍镁硅合金球化剂的熔制

1、将电解镍和硅铁以1∶1重量比(熔点约1000℃)熔融后铸成板状，冷却后破碎成＜20mm的合金碎块。

2、将合金碎块与全属镁和电解镍以60％～70％的合金碎块，10％～20％的金属镁，15％～25％电解镍的比例进行熔融，铸锭冷却后破碎成4～20mm碎块作球化剂备用。

二、球化处理

(一)D-2型高镍奥氏球墨铸铁料材质配比：其中碳含量≤3.0％，硅含量1.5～3.0％，锰含量0.7～1.25％，磷含量≤0.08，镍含量为18～22％，铬含量为1.75～2.75％。

(二)将D-2型高镍奥氏体球墨铸铁按上述材质要求配比熔融后，升漫至1480℃～1500℃，采用凹抗冲入法，合金球化剂加入量为0.8～1.2％，出炉温度大于1470℃，由于镍镁硅合金球化剂比重大于普通的稀土镁球化剂，因此，该球化剂的上浮量极少，保证在浇包底部进行球化反应，因此使镁达到有效吸收，从而达到良好的球化率效果。

三、孕育处理

选用含锶的硅铁孕育剂，加入量为0.8～1.2％，分两次加入，第一次在球化处理时与球化剂同时加入，第二次在球化处理结束后加入金属液表面，并以铁棒进行搅拌，待其全部熔解后，才能进行浇注铸件。

进行球化处理和孕育处理的金属液为防止其球化衰退，必须在10～15分钟内浇注完毕，浇注温度应控制在1400～1440℃。