[发明专利]一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺

说明书

本发明公开了一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺，涉及阀体制造技术领域，包括以下步骤：采用湿型干芯造型工艺制备铸件，铸件的壁厚为12mm，加强筋厚为12mm；将稀土合金破碎，并充分预热，然后置于铁水包底部，其中，稀土合金的化学成分及质量百分比为Ce:10%，Mo:5%，Si:43%，余量为Fe；铸件熔融成铁水后放入铁水包内，当铁水温度为1290℃～1340℃时开始浇注；浇注完进行后续工艺即可得到产品。本发明通过在铁水中加入稀土合金来细化晶粒，解决灰铸铁阀体加强筋的裂纹问题。

技术领域

本发明涉及阀体制造技术领域，特别是涉及一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺。

背景技术

灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，因断裂时断口呈暗灰色，故称为灰铸铁。主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80％以上。灰铸铁分为铁素体基体灰铸铁、珠光体-铁素体基体灰铸铁、珠光体基体灰铸铁，可根据铸件使用方向的不同采用不同的灰铸铁，满足使用的要求，一般在液压件使用时需要用到珠光体基体灰铸铁。

液压件取样部位接近铸件实心部位中部，多次取样发现该处存在硬度低、冒口颈缩松、石墨长度超标等问题。经分析该部位热节区域大，同时有冒口补缩，使得该部位热量过于聚集，铁水长期保温是导致铸件晶粒粗大、石墨长度超标、硬度偏低的根本原因。由于模具工艺已经确定，不能大范围更改，因此只能通过生产工艺控制来解决以上问题。一般电炉生产灰铸铁采用生铁+回炉料+少量废钢的熔炼方式，回炉料比例较大，优质生铁价格相对高昂，但是生产出的灰铁片状石墨形态不太稳定，厚大件芯部强度很难达到要求。

灰铸铁阀体在铸造过程中，大口径阀门加强筋部位时常出现裂纹，由于裂纹的出现，影响了阀门的质量，使阀门成为废品，造成了很大的损失。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺，包括以下步骤：

S1、采用湿型干芯造型工艺制备铸件，铸件的壁厚为12mm，加强筋厚为12mm；

S2、将稀土合金破碎，并充分预热，然后置于铁水包底部，其中，稀土合金的化学成分及质量百分比为Ce:10％，Mo:5％，Si:43％，余量为Fe；

S3、铸件熔融成铁水后放入铁水包内，当铁水温度为1290℃～1340℃时开始浇注；

S4、浇注完进行后续工艺即可得到产品。

技术效果：本发明通过在铁水中加入稀土合金来细化晶粒，解决灰铸铁阀体加强筋的裂纹问题。由于稀土原子体积较大，且化学活性较强，与其他元素粒子结合能力强，因此，添加稀土元素可有效细化组织晶粒，去除灰铸铁中气体和有害杂质，并生成含有稀土的新型化合物，实现灰铸铁材料的微合金化，从而提高合金的力学性能，尤其是强度。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺，步骤S1，铁水的化学成分及质量百分比为：C:3.25％～3.40％，Si:1.65％～1.80％，Mn:0.75％～0.80％，P＜0.15％，S＜0.12％，余量为铁及不可避免的杂质。

前所述的一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺，步骤S1，铁水浇注温度控制在1290℃～1340℃，铸件开箱时间为45min～55min。

前所述的一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺，步骤S1，型砂采用黄砂，湿透气性大于100，湿压强度为45KPa～50KPa。

前所述的一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺，步骤S2，加入稀土合金的质量分数为0.1％～0.2％。

前所述的一种高强度合金灰铸铁阀体制造工艺，包括以下步骤：