[发明专利]一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金技术，尤其涉及一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法。

背景技术

大断面球铁件凝固时间长、冷却速度慢，外冷铁加快冷却速度时，强化铸件的冷却能力有限，因此铸件石墨形核时实际的过冷度小。圆整、细小和均匀分散的石墨难以形成，加上铁液凝固后期石墨数目的减少，铸件很容易出现显微缩松缺陷，从而造成大断面球铁件的质量和性能达不到使用要求。显微缩松缺陷的控制，成为大断面球铁件亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于，针对大断面球铁件铁液凝固时间长，外冷铁强化铸件的冷却能力有限，铸件易出现显微缩松缺陷，造成大断面球铁件的质量和性能达不到使用要求的问题，提供一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法，旨在提高铁液的球化等级，增加凝固后期石墨的数目，以及细化石墨，通过凝固后期获得较多圆整、细小和均匀分散石墨的膨胀作用，实现铸件的自补缩，控制铸件显微缩松缺陷的形成，提高大断面球铁件的质量和性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采用20t/h、8000KW中频无芯感应电炉熔炼球铁件的铁液，原材料选用Q10生铁、低合金碳素钢和低氮量晶体增碳剂，炉内加料顺序依次为生铁、废钢、锰铁、增碳剂、SiFe；炉内静置时间不超过30min；出铁温度控制在1460℃-1480℃；

步骤2、使用球化包进行冲入法球化和孕育处理，球化包内首先装填由微合金化元素组成的块状金属，以及由轻、重稀土组成的混合稀土球化剂，球化剂铺平捣实后，上面覆盖重量百分含量为0.6％的含Sb、Ca元素的长效复合孕育剂，球化温度1460-1480℃，球化至浇注，并以浇注温度为参考，控制温度持续20min；

步骤3、进行球铁件的随流瞬时孕育和浇注，随流瞬时孕育剂的重量百分比为0.08-0.11％；浇注温度为1340-1380℃；该步骤中：随流瞬时孕育剂为SiRE，重量百分比为：Si:65-80％，RE:1.0-2.5％，Ca:0.65-1.35％，Al:4-6％，余为Fe；随流瞬时孕育剂的稀土成分为铈。

进一步地，步骤2中：微合金化元素为Cu和Sn的组合，Cu和Sn的加入重量百分比分别为0.6％和0.1％。

进一步地，步骤2中：球化剂为电炉生产条件下使用，混合稀土球化剂的重量百分比为1.2％，轻、重稀土的配比为5:1。

进一步地，步骤3中：随流瞬时孕育剂中的Al中和低氮量晶体增碳剂中的氮，能够增加铁液中石墨球的数目以及细化石墨。

本发明的效果在于：

1、提高铁液的球化等级，增加凝固后期石墨的数目，以及细化石墨。

2、降低因显微缩松造成大断面球铁件质量和性能不符合要求的废品率。

3、本发明通过所述微合金化元素和随流瞬时孕育剂的协同作用，提高铁液的球化等级，增加铁液凝固后期石墨的数目，以及细化石墨，降低因显微缩松造成大断面球铁件质量和性能不符合要求的废品率。

附图说明

图1是本发明实施例铸件本体试块的金相组织。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

本实施例提供的大断面球铁件为QT600-3的滑枕铸件，由以下重量百分含量的组分组成：C:3.5-3.6％，Si:2.0-2.2％，Mn:0.5-0.6％，P≤0.04％，S≤0.01％，Re≤0.010％，Mg:0.035-0.045％，余量为Fe。该球铁铸件的最大壁厚为150mm。

本实施例提供的一种控制大断面球铁件的显微缩松的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采用20t/h、8000KW中频无芯感应电炉熔炼球铁件的铁液，原材料选用Q10生铁、低合金碳素钢和低氮量晶体增碳剂，炉内加料顺序依次为生铁、废钢、锰铁、低氮量晶体增碳剂、SiFe；炉内静置时间不超过30min；出铁温度控制在1460℃-1480℃；

该步骤中低氮量晶体增碳剂就是石墨化的增碳剂，就是石油焦经过2600-3000度的高温处理使石油焦变成石墨，就是高温处理，氮的处理基本温度1800度的时候就可以基本控制在500ppm。