[发明专利]铸铁金属熔液处理方法

说明书

铸铁金属熔液处理方法，该方法包括下述的工序：作为孕育剂，使用包含15~80重量%的Si、作为RE的纯度80~100重量%的La或纯度80~100重量%的Ce中的任一方、Ca和Al，余量由Fe和不可避免的杂质构成的孕育剂，以使各成分元素相对于铸铁金属熔液的添加量为0.001~0.009重量%的La或Ce、0.001~0.02重量%的Ca、0.001~0.02重量%的Al的方式，将所述孕育剂添加到所述金属熔液中，由此对所述铸铁的金属熔液进行孕育处理。

技术领域

本发明涉及铸铁(包含球状石墨铸铁和片状石墨铸铁两者)的金属熔液处理方法。该金属熔液处理方法包含：尤其是有效于提高厚壁铸铁(球状石墨铸铁、片状石墨铸铁)的机械性质的孕育处理。

背景技术

在球状石墨铸铁和片状石墨铸铁的铸造中，通常所进行的是：通过在自熔炉向浇包中放出时、自浇包向铸型中浇注时等对金属熔液进行孕育处理，以改善铸铁制品的机械性质(拉伸强度、伸长率)。

在厚壁铸铁制品中，由于引起石墨晶析的共晶凝固时间变长，因此金属组织中异常石墨或粗大石墨容易晶析。异常石墨或粗大石墨的晶析会导致铸铁的拉伸强度降低。在铁素体系球状石墨铸铁中，异常石墨或粗大石墨的晶析会导致材料的伸长率显著降低。

异常石墨和粗大石墨的晶析可以通过进行适宜的孕育处理使共晶团增加而避免。伴随共晶团的增加，在球状石墨铸铁中石墨粒数和石墨球化率增加，在片状石墨铸铁中微观A型石墨的形成得以促进，任一种情形均可以改善机械性质。

铸造比较薄壁的铸铁制品的情形，所熟知的是：在浇包或浇注箱内，使用向Fe-Si(硅铁)中添加Ca(钙)、Al(铝)、Ba(钡)、Bi(铋)等而成的孕育剂进行孕育处理。

如上所述，在铸造厚壁铸铁制品时共晶凝固时间变长。因此，若将包含不仅具有共晶团的增加作用而且具有石墨化促进作用的Ca、Al、Ba、Bi等的通常的孕育剂用于厚壁铸铁制品的铸造中，则异常石墨(球状石墨铸铁的情形为“短棒状石墨”)或粗大石墨有可能晶析。即，铸造厚壁铸铁制品时，需要使共晶团数增加，同时需要抑制超出必要的石墨化。因此认为，作为石墨成核物质，优选使用稀土元素。

在厚壁的片状石墨铸铁制品的铸造中，使用能够充分满足上述要求的包含稀土元素的孕育剂的金属熔液处理方法是未知的。在专利文献1(国际公开WO2015/034062A1)中记载了：制造厚壁的球状石墨铸铁制品时的金属熔液的球化处理方法。这里所公开的方法在石墨的微观化效率上存在进一步改善的空间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2015/034062A1。

发明内容

本发明的目的在于，提供可以抑制异常石墨和粗大石墨的晶析、抑制机械性质的降低的金属熔液处理方法、尤其是孕育方法。

为了实现上述目的，本发明中，通过使在孕育剂中成为石墨核的化合物的RE(rareearth、稀土元素)、Ca(钙)、Al(铝)向金属熔液中的添加量最佳化，来抑制由于过量的石墨化作用而晶析的异常石墨、粗大石墨。

在根据本发明的一个实施方式的孕育方法中，作为石墨孕育剂(以下，简称为“孕育剂”)，使用包含15~80%的Si、La(镧)或Ce(铈)中的任一方、Ca和Al，余量由Fe(铁)和不可避免的杂质构成的孕育剂，以使各成分元素相对于金属熔液的添加量为RE(La或Ce)：0.001~0.009%、Ca：0.001~0.02%、Al：0.001~0.02%的方式将该孕育剂添加到金属熔液中。需说明的是，本说明书中，表示含量或添加量的百分比在没有特别说明的情况下均指重量%。