[发明专利]一种高强度薄壁灰铁铸件的制备方法

权利要求书

1.一种高强度薄壁灰铁铸件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1熔炼：按质量百分比计算，称取3～8%生铁、50～65%废钢和27～42%回炉料，高温熔化后在中频感应炉中进行熔炼，熔炼温度为1510～1560℃，得到熔化铁液；

S2一次增碳：在中频感应炉内，将0.5～1.0%熔化铁液重量的第一增碳剂加入到步骤S1所得到的熔化铁液中，控制中频率功率为120k W，继续熔炼5～10min，得到第一增碳铁液；

S3一次孕育：在超声波作用下，将0.2～0.6%第一增碳铁液重量的第一孕育剂加入到步骤S2的第一增碳铁液中，进行浮硅孕育处理，除去浮渣，得到第一孕育铁液，其中超声波的功率为60～80k Hz；

S4二次增碳：将步骤S3得到的第一孕育铁液加热到1600℃，以氮气作为载体，向浇包内吹入第二增碳剂，吹入量为每吨第一孕育铁液10～15kg，二次增碳后包内温度为1430～1480℃，得到第二增碳铁液；

S5二次孕育：在出铁时，将0.1～0.3%第二增碳铁液重量的第二孕育剂随第二增碳铁液持续性加入到出铁槽中，进行随流孕育处理，得到第二孕育铁液；

S6浇铸：在制作完成的型砂模具内部空腔中放置孕育块，在超声波作用下，将步骤S5得到的第二孕育铁液倒入型砂模具内部空腔中进行快速浇铸和型内孕育处理，浇铸时间5～10秒，浇铸温度为1420～1480℃，缓慢冷却后得到浇铸坯体，其中超声波的频率为30～40kHz；

S7退火：将浇铸坯体加热至850～900℃，保温2～5h，然后随炉缓冷至400～500℃，再出炉空冷，得到高强度薄壁灰铁铸件；

其中，所述第一增碳剂由碳化硅、电极粉和石油焦粉组成，按重量份数计，碳化硅、电极粉和石油焦粉的比例为10～20：1～3：5～8；所述第二增碳剂为石墨粉，其粒度为1～5mm；所述第一孕育剂为FeSi75，其粒度为6～8mm；

该方法制备的灰铁铸件的化学成分按质量百分比计为：C：2.9～3.5，Si：1.4～2.1，Mn：0.7～1.1，P：≤0.05，S：≤0.08，Cu：≤0.03，Sn：0.031～0.043，RE：0.01～0.03，余量Fe和不可避免杂质。

2.如权利要求1所述的高强度薄壁灰铁铸件的制备方法，其特征在于：所述第一增碳剂粒度为2～4mm。

3.如权利要求1所述的高强度薄壁灰铁铸件的制备方法，其特征在于：所述第二孕育剂为FS510、Si73Sr1.0或ZFYCS中的一种或几种组合物，其粒度为3～5mm。

4.如权利要求1所述的高强度薄壁灰铁铸件的制备方法，其特征在于：所述孕育块为ZFYK60。