[发明专利]低成本铸态高延伸率球墨铸铁的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种低成本铸态高延伸率球墨铸铁的生产方法。

背景技术

 在铸造领域，将延伸率大于10%的球墨铸铁称为高延伸率球墨铸铁，这种球墨铸铁在机械行业、汽车制造行业都有广泛的应用。

 一般的高延伸率球磨铸铁的生产方法是用化学成分为碳（C）3.5-4%、硅（Si）2.0-2.5%、猛（Mn）0.2-0.6%、磷（P）≤0.06%、硫（S）≤0.03%铸态球墨铸铁，经800-950℃以上的中高温退火来达到延伸率满足10%以上的要求。

上述高延伸率球墨铸铁的生产方法所存在以下三处不足越来越为业界所认识并重视，一是由于高温退火会带来能源消耗，并对环境产生影响，不仅影响经济效益而且影响社会效益；二是由于化学铸件需要高温退火，导致生产周期的延长，迟滞了铸件交货；三是由于化学成分含硅量较低（２.0-2.5%）,在配料时限制了含硅量较高的Z18及以上的新生铁的应用。

见此，国内外生产厂商和科研机构都在积极探索新的工艺，藉以弥补上述欠缺，并且在文献中也已有报道。中国专利CN1702182A公开有一种高韧性球墨铸铁的生产方法，采用化学成分碳（C）3-3.2%、硅（Si）2.5-3.2%、锰（Mn）0.25-0.6%、磷（P）≤0.06%、硫（S）≤0.03%；热处理工艺为：加热到820±20℃、保温2.0±0.5h、随炉冷到600-550℃出炉。这是一种相对低碳高硅的高韧性球墨铸铁生产方法，由于其需要经过820±20℃的退火处理，因此既浪费能源，又增加生成成本，而且还给生产周期造成延长；由于成分含碳相对较低，在3.0-3.2％，球墨铸铁的石墨化能力不足，铸件很容易产生缩孔类缺陷，而为了防止铸件产生缩孔，则需要增加冒口或冷铁；由于铁水相对含碳低，在3.0-3.2％，因此石墨形成核能力下降，导致铸件球化率降低和石墨形态变差。

现行的球墨铸铁生产主要是利用新生铁（Ｑ10-Q16）和回炉料溶化后进行球化处理而得，或者在传统的球墨铸铁配料中加入少量的废钢，其加入量最多不大于15%，仍需要加入大量新生铁，其铸造材料均以新生铁为主，成本高，利润低。

发明内容

本发明的任务是要提供一种无需进行高温铁素体化退火并且有利于节能降本的低成本铸态高延伸率球墨铸铁的生产方法。

本发明的主要任务是这样来完成的，一种低成本铸态高延伸率球墨铸铁的生产方法，包括以下步骤：

100）选料：选取Z18和Z22铸造新生铁中的任意一种新生铁为原料；

200）配料：按重量百分比取Z18或Z22新生铁35-45%、回炉料＜35%、废钢30%-55%；

300）熔炼：将所配取的料投入炉内熔炼，溶化成铁水后升温至1600-1650℃，加入3.5-4.8%质量百分比的增碳剂，0.6-2.5%质量百分比的硅铁，进行增碳补硅；接着加入0.3-0.5%质量百分比的脱硫剂进行脱硫处理；然后进行补氧降锰和脱磷处理；最后进行炉前化学成分分析，调整化学成分，合格后进行下步操作；

400）、球化：用冲入法球化，球化剂加入量为铁水重量的1.4-1.8%，用铁水量的0.3-0.5%的75号硅铁覆盖在球化剂上并打实，放铁水球化时炉前再孕育铁水量的0.3-0.5%的75号硅铁，铁水所含化学成分的重量百分比为C3.5-4%、Si2.6-3.2%、Mn0.15-0.5%、P≤0.06%、S≤0.03%；

500)浇铸时用孕育剂瞬时孕育，得到铸态高延伸率球墨铸铁。

在本发明一个较佳实施例中，步骤100)中所述的Z18铸造新生铁所含化学成分的重量百分比C＞3.3、Si＞1.6-2.0、Mn≤0.3、P≤0.06、S≤0.03。

在本发明一个较佳实施例中，步骤100)中所述的Z22铸造新生铁所含化学成分的重量百分比C＞3.3、Si＞2-2.4、Mn≤0.3、P≤0.06、S≤0.03。

在本发明一个较佳实施例中，步骤200）中所述的回炉料为步骤400)中所述的铁水的球墨铸铁浇冒口及报废铸件中的任意一种或者其混合料。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤300）中，所述步骤300）中，所述增碳剂为石墨增碳剂，所述脱硫剂为低熔点氧化钙复合脱硫剂。

在本发明一个较佳实施例中，步骤300）中所述的硅铁为含硅量72-80%的75号硅铁合金。

在本发明一个较佳实施例中，步骤400)中所述的球化剂为高镁低稀土铁素体基本球化剂。