[发明专利]一种强韧性球墨铸铁的生产方法

权利要求书

1.一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的强韧性球墨铸铁的生产方法包括以下步骤：

第一步，原料混合熔炼，首先将废钢、回炉灰铁、硅铁合金、锰铁合金、钛铁合金按比例一同添加到熔炼炉内，然后由氩气将熔炼炉内的空气排出并使熔炼炉内的气压恒定在1.1—3个标准大气压，然后将熔炼炉加热至1400℃—1600℃，直至熔炉内原料均呈熔融态并搅拌均匀后，从熔炉内却金属液样本进行成份分析，并根据成份分析结果对熔炉内金属液成份含量进行调整，直至金属液化学成份达到要求后进行静置保温，且保温时间为10—30分钟；

第二步，变质调制，完成第一步作业后，对熔炉内熔融态金属液进行单向匀速搅拌，搅拌速度为10—50分钟/转，并在转速稳定后通过增碳剂和改性剂分别吹送到熔炉内，并使增碳剂和改性剂与熔炉内的熔融态金属液充分搅拌均匀，然后保温静置5—20分钟；

第三步，改性调制，完成第二步后，将占熔炉内金属液总量0.1%—2.5%稀土原料在1—3分钟时间内添加到熔融态金属液中搅拌均匀，然后在熔融态的金属液中添加球化剂并搅拌均匀后静置保温3—10分钟，然后向熔炉内金属液总量分别加入占金属液总量3%—10%的除氮剂和占金属液总量10%—30%的除渣剂进行调质处理，完成调制处理后并在调质处理后将熔融态的金属液浇铸到成型模具中进行冷却成型，在浇铸前，首先将成型模具加热至750℃—850℃，然后保温1—3小时后方可进行浇铸作业；

第四步，调制热处理，在金属液浇铸到成型模具内并冷却至800℃—850℃时，通过加热设备在30—120分钟内将成型模具及成型模具内的金属加热至900℃—980℃并保温1—10小时，然后以20℃—50℃/小时速度匀速降温至180℃—300℃，然后再次通过加热设备在30—120分钟内将成型模具及成型模具内的金属加热至600℃—800℃并保温1—10小时，然后自然冷却至常温即可拆模得到成品球墨铸铁毛坯。

2.根据权利要求1所述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的第一步中回炉灰铁5%—15%、硅铁合金3%—10%、锰铁合金2%—5%、钛铁合金1.5%—4%，余量为废钢。

3.根据权利要求1所述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的第二步中的增碳剂占金属液总量的1.5%—2.3%，改性剂占金属液总量的1.1%—2.5%。

4.根据权利要求1或3所述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的增碳剂为含碳百分重量为85%以上焦碳沫，改性剂为SiC单质微粉颗粒，所述的增碳剂和改性剂的颗粒均直径均≤400nm。

5.根据权利要求1所述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的第三步中的稀土为包含Ce、H、Dy、Sm、Gd和Lu等元素的镧系元素。

6. 根据权利要求1所述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于：所述的第四步制备得到的成品球墨铸铁毛坯中化学元素含量为：C：3.5-3.7%、Si：2.8-3.3%、Cu：0.5—1.3%、Ni：0.2—0.3%、W：0.1—0.8%、Mn：0.1—0.5%、Ti：0.6%—2.4%、V：0.1—0.5%、Cr：0.2—0.3%、Zr：0.11—0.2%、Ce：0.05—0.1%、Hf：0.1—0.25%、Dy：0.03—0.08%、Sm：0.01—0.05%、Gd：0.01—0.05%、Lu：0.03—0.06%、S：<0.02%； P：0.15-0.4%；余量为Fe。

7.根据权利要求1述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于，所述的第一步中，在将铁合金加入到熔炉内后，由惰性气体将熔炉内空气排出，并使得熔炉内部环境自第一步至第三步结束均处于惰性气体保护中。

8.根据权利要求1述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于，所述的除氮剂为碳酸锂。

9.根据权利要求1述的一种强韧性球墨铸铁的生产方法，其特征在于，所述的除渣剂为粒度为30—50目的珍珠岩。