[发明专利]一种球墨铸铁的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种球墨铸铁的制备方法，更具体说是涉及一种利用冲天炉熔炼制造QT400-18AL球墨铸铁的工艺方法，属于铸造技术领域。

背景技术

QT400-18AL球墨铸铁因其具有较高的延伸率，低温条件下冲击韧性较好等特点，目前已被广泛应用于风电、核电和高铁机车等行业。目前，我国生产的QT400-18AL球墨铸铁熔炼工艺多以电炉熔炼为主，而用冲天炉熔炼的非常少，且不宜达到其对低温冲击韧性的要求而造成废品率较高。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种利用冲天炉熔炼制造QT400-18AL球墨铸铁的工艺方法。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的球墨铸铁的制备方法是通过下述步骤来实现的：

a、选用原材料：焦炭：固定碳碳含量≥85%，硫含量＜0.50%，水含量＜3%；新生铁：碳含量4.2~4.3%，硅含量：0.9~1.1%，磷含量 ＜0.040%，硫含量：＜0.020%；废钢：低锰优质碳素废钢：碳≤0.5%，锰＜0.3%；

b、采用冲天炉富氧送风工艺，以提高铁液温度：冲天炉底焦高度为1800~2000mm，批料500kg；其中新生铁380~420kg，废钢80~120kg，焦炭55~60kg；出炉温＞1450度；

c、球化孕育处理：利用盖包法进行球化处理，在经过预热的球化处理包内加入球化剂稀土镁合金FeSiMg8Re3，球化剂加入量为步骤b 所得铁液重量的1.5~1.6%，经此球化后镁残量控制在0.040~0.055wt%，稀土残量控制在0.030~0.040wt%，并在球化处理时，在冲天炉出铁槽中随流冲入孕育剂，孕育剂加入量为步骤b 所得铁液重量的0.5%，；

d、浇注及三次随流孕育处理：浇注温度＞1380℃，浇注过程中进行三次随流孕育；一次孕育在包底将粒度为3-8mm的含75-SiFe 0.8%孕育剂的覆盖在球化剂表面，加入量为铁液总质量的0.8%，球化剂和孕育剂放置在带堤坝的一侧，要避免铁液直接冲到；二次孕育是在球化处理时，在电炉出铁槽中随流冲入粒度为3~8mm的含Ba和 Ca孕育剂，加入量为铁液总质量的0.5%，；三次孕育是浇注过程中的随流孕育，采用粒度为0.3~1.0mm的 孕育剂，加入量为铁液总质量的0.1%；

e、浇注后处理：浇注后，根据铸件不同壁厚的要求开箱时间控制在24~36小时（在铸件壁厚为40-100mm时），之后在炉温500-550℃的条件下保温2-3小时，随炉冷却至200℃以下出炉即可；本发明的方法不需要石墨化退火处理，只需进行正常的消除铸件应力退火即可。

本发明中所述球化剂、孕育剂成分如下表：

球化剂、孕育剂成分（%）