[发明专利]一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材及工艺

说明书

本发明公开了一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材，其组成碳、硅、锰、铜、钛以及锑元素的质量百分比范围分别为：碳：3.30％‑3.40％，硅：2.10％‑2.20％，锰：0.85％‑0.95％，铜：0.19％‑0.21％，钛：0.25％‑0.35％，锑：0.05％‑0.07％，其余为铁。该型材具有高耐压气密性、硬度差小以及高强度的性能特点。本发明还公开了一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材的工艺，在熔炼和出铁时分别加入金属钛和锑，经过有效孕育和快速冷凝，获得获得具有高的抗渗透性、高强度以及较强的耐压气密性的D型石墨铸铁型材。

技术领域

本发明属于铸铁材料及铸造冶金技术领域，具体涉及一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材，本发明还涉及一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材及工艺。

背景技术

D型石墨铸铁是通过合金化和孕育处理得到的D型石墨，利用水平连铸工艺生产大断面(直径大于250mm)的D型石墨铸铁型材时，由于心部与边缘的冷却速度差异过大，心部凝固缓慢，容易析出大量的A型石墨，A型石墨对基体的割裂作用加大，同时伴随较多的铁素体，从而使得型材的强度、气密性以及抗渗透性都大为下降。针对这个问题，本发明通过添加合金，利用微合金化改善石墨形态与基体组织，设定合适的成份及孕育方式，来达到改善大断面铸铁心部与边缘组织差异，从而获得优异的综合机械性能。

发明内容

本发明是在熔炼过程中加入钛铁合金和在出铁时添加金属锑，在石墨结晶器内铁液快速冷却时，析出形成细小蜷曲的D型石墨。以此获得具有高的抗渗透性、高强度以及较强的耐压气密性的D型石墨铸铁型材。

本发明提供了一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材，通过以下技术方案得以实现的：

一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材，D型石墨铸铁型材为大断面型材，D型石墨铸铁型材中碳、硅、锰、铜、钛以及锑元素的质量百分范围比范围分别为：

碳：3.30％-3.40％；

硅：2.10％-2.20％；

锰：0.85％-0.95％；

铜：0.19％-0.21％；

钛：0.25％-0.35％；

锑：0.05％-0.07％；

其余为铁。

与现有技术方案相比，本发明具有以下优点：得到的石墨铸铁型材具有高抗渗透性、高强度以及较强的耐压气密性。

进一步优选为：D型石墨铸铁型材中碳、硅、锰、铜、钛以及锑的质量百分比分别为：

碳：3.35％；

硅：2.15％；

锰：0.93％；

铜：0.20％；

钛：0.30％；

锑：0.06％；

其余为铁。

采用上述技术方案，该D型石墨铸铁型材断面敏感性很低，综合性能高。

本发明还提供了一种高耐压气密性和强度的D型石墨铸铁型材的工艺，具体包括以下步骤：

(1)铁液的熔炼，按照质量分数比称取炉后配料生铁Q10、废钢以及回炉棒或铁屑，加入熔炼炉内；向熔炼炉内添加增碳剂、硅块、锰铁以及钛铁，熔炼铁液至1500℃-1550℃之间，过热之后取样分析，合格后转入出铁液的保温包内。

(2)待保温包内铁液的温度达到1430-1450℃出炉进行孕育，在保温包底加入孕育剂和金属锑，扒渣，测温，温度控制在1375-1390℃之间。