[发明专利]一种高强度灰铸铁生产工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造合金生产技术领域，特指一种高强度灰铸铁生产工艺方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展和进步，人们对铸铁的要求已越来越高，对铸件的性能和品质不断提出新的要求，高强度、高品位的铸件需求量越来越大。当今铸造业产品的发展动向是：多功能、高效和节能；产品结构的动向是：轻型化、薄壁化、小型化及艺术化。由此，对铸件提出了新的要求：轻量化、高强化，精密化（近净形化）、一致化和易切削。为了提高铁水的质量，满足生产高强度薄壁铸件的生产，使用感应电炉熔化铁水和电炉—冲天炉双联熔炼越来越普遍，这为制作“合成铸铁”创造了条件。一方面，废钢价格低廉，使用大量废钢，配料中废钢比例可达到30%-80%，可以提高经济效益；另一方面，废钢加入量可在任意范围内变化，且能不同程度地提高机械性能，改善综合性能，抵消生铁的遗传性，从而保证性能的稳定。

对于提高发动机机体和缸盖的最有效的方法之一，是采用孕育处理的方法。目前孕育剂已成各种系列化、商品化，主要包括石墨化和稳定化两大类及其机械混合物，在以石墨为主体的基础添加如Ca、Al、Sr、Mn、Ba、Zr、Re等其它元素。各类孕育剂有不同的孕育特征，分别在提高强度和抑制白口能力，改善石墨形态、硬度、组织均匀性以及减小敏感性等方面发挥各自的特征。根据各自企业的实际情况，选择合适的孕育剂，通过合理的孕育方式，孕育时间及孕育量，特别是控制孕育衰退，解决材质方面的各项性能是铸造工作者行之有效的重要途径之一。

本发明开发出一种高强度灰铸铁生产工艺方法。

发明内容

一种高强度灰铸铁生产工艺方法，其特征为，采用10吨冲天炉和40吨感应电炉双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C：3.2-3.4wt%，Si：1.8-2.2wt%，Mn：0.6-1.0wt%，Cr：0.15-0.25wt%，Cu：0.3-0.5wt%，P：≤0.06wt%，S：≤0.05wt%。按上述成分进行配比后，将普通低碳废钢（30wt%-50wt%）、新生铁（70wt%-30wt%）加入10吨冲天炉内，进行熔化，当温度达到1200℃左右时，将铁水引入到40吨感应电炉中进行升温，并加入石墨增碳剂（吸收率按85%计算），铁水温度达到1400℃时，加入硅铁、锰铁、铬铁，并进行调整成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度大于1480℃时出炉。浇包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂（其中，Si35～45wt%、RE20～30wt%（其中Ce63wt%、La32wt%，余量为其它稀土元素）、Ca10～14wt%、Ba8～12wt%、Sr8～12wt%，余为铁），复合稀土孕育剂加入量为0.4-0.7wt%，当温度在1390℃-1420℃时，浇注阶梯试块及铸件。性能数据见表1。

具体实施方式

实施例1

采用10吨冲天炉和40吨感应电炉双联熔炼的方式进行熔炼，化学成份控制范围为：C：3.2-3.4wt%，Si：1.8-2.2wt%，Mn：0.6-1.0wt%，Cr：0.15-0.25wt%，Cu：0.3-0.5wt%，P：≤0.06wt%，S：≤0.05wt%。按上述成分进行配比后，将30wt%普通低碳废钢、70wt%新生铁加入10吨冲天炉内，进行熔化，当温度达到1200℃左右时，将铁水引入到40吨感应电炉中进行升温，并加入石墨增碳剂（吸收率按85%计算），铁水温度达到1400℃时，加入硅铁、锰铁、铬铁，并进行调整成分，用光谱对铁水进行成分分析，符合要求后进行升温，铁水温度大于1480℃时出炉。浇包内先加入电解铜和复合稀土孕育剂，复合稀土孕育剂加入量为0.4wt%，当温度在1390℃-1420℃时，浇注阶梯试块及铸件。性能数据见表1。

实施例2