[发明专利]一种采用硅固溶强化铁素体生产QT450-18球墨铸铁的熔炼工艺

说明书

本发明公开了一种采用硅固溶强化铁素体生产QT450‑18球墨铸铁的熔炼工艺，在熔炼中：以重量百分比计，先加60%～70%的球铁生铁，再加15%～25%回炉料，最后加8%～20%碳素废钢，温度为1320℃～1390℃；采用冲入法进行球化孕育处理：在球化包内按占球化处理铁液总量的重量百分比加辅助材料，底部一侧均匀平铺1.20%～1.40%的钇基重稀土球化剂，其上均匀覆盖为1.60%～1.90%的高钙钡孕育剂，出炉前加入0.003%～0.006%的锑锭；根据原铁液分析结果，补加0%～0.20%锰铁；温度为1450℃～1480℃。本发明的铸件硬度均匀性好，切削性能好，降低了铸件机械加工成本。

技术领域

本发明涉及球墨铸铁生产技术领域，具体地讲是一种采用硅固溶强化生产铁素体球墨铸铁QT450-18的熔炼工艺。

背景技术

在常规球墨铸铁件中，常通过添加Cu、Mo等贵重合金元素使基体组织中铁素体与珠光体含量达到适宜的比例以控制其材料的强度和韧塑性；但其伸长率往往受珠光体量的影响难以达到更高韧性要求，且因金相组织中“牛眼”状结构的存在使铸件硬度波动范围较大，降低了铸件的加工性能。为保证高强度和高韧塑性的同时，改善铸件的加工性能，急需开发一种新的生产工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种采用硅固溶强化铁素体生产QT450-18球墨铸铁的熔炼工艺，使其铸件基体为：铁素体≥95％，珠光体≤5％，并保证铸件在铸态下的屈服强度Rp0.2≥350MPa，抗拉强度Rm≥450MPa，伸长率A≥18％。

实现本发明的技术方案是：一种采用硅固溶强化铁素体生产QT450-18球墨铸铁的熔炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)备选原材料球铁生铁、优质碳素废钢和回炉料进行配料，各原材料重量百分比含量为：球铁生铁：60％～70％，碳素废钢：8％～20％，回炉料：15％～25％；

2)备选辅助材料钇基重稀土球化剂，高钙钡孕育剂，锰铁，锑锭；

3)进行熔炼，先加入球铁生铁，之后加入回炉料，最后加入碳素废钢，熔化过程温度控制在1320～1390℃；

4)炉料熔化后取样分析，按照分析结果调整成分，铁液炉内化学成分经调整后质量百分数为：3.5％≤C≤3.9％，1.30％≤Si≤1.60％，Mn≤0.30％；然后升温至1450～1480℃出炉。

5)进行球化孕育处理；采用冲入法进行球化处理，在球化包内按占球化处理铁液总重量的重量百分比称量辅助材料，底部一侧均匀平铺重量百分比为1.20％～1.40％的钇基重稀土球化剂，其上均匀覆盖重量含量为1.40％～1.90％的高钙钡孕育剂，出炉前向球化包中加入重量百分比0.003％～0.006％的锑锭；根据炉内取样分析结果在球化包内补加0％～0.20％锰铁；球化处理温度为1450℃～1480℃。铁液经球化孕育处理后，化学成分符合3.0％≤C≤3.7％，2.8％≤Si≤3.3％，0.20％≤Mn≤0.40％，P≤0.04％，S≤0.02％，0.030％≤Mg≤0.050％，余量为Fe及其它微量元素。

6)所述铁液球化反应完成后到浇注时间控制在15分钟内，浇注温度控制在1330～1360℃。

所述球铁生铁包含重量百分含量的如下成分：C：4.24％，Si：1.20％，Mn：0.15％，P：0.04％，S：0.015％。

所述碳素废钢包含重量百分含量的如下成分：C：0.30％，Si：0.50％，Mn：0.50％，P：0.03％，S：0.025％。

所述回炉料包含重量百分含量的如下成分：C：3.70％，Si：2.20％，Mn：0.15％，P：0.03％，S：0.008％。

所述钇基重稀土球化剂包含重量百分含量的如下成分：Si：42.00％，Mg：7.50％。