[发明专利]一种铸铁件缩松缺陷的工艺控制方法

说明书

本发明属于新材料及铸造技术领域，公开了一种铸铁件缩松缺陷的工艺控制方法。所述方法采用立式浇注和阶梯浇注相结合，扁浇口及位置远离孤立热相区的浇注系统；砂芯组装中放置内冷铁；采用废钢和回炉铁按炉料配比进行高温熔炼；在出铁过程中，随流加入增碳剂、第一次孕育剂，调整Cr、Mo合金元素含量；浇注时随流加入第二次孕育剂。本发明在铸件获得较高强度的同时，将补缩困难区域的缩松倾向控制在较低水平，实现同步降低结构复杂铸件的缩松和气孔缺陷导致的废品率，缩松渗漏废品率在1％以下。

技术领域

本发明涉及新材料及铸造技术领域，尤其涉及一种铸铁件缩松缺陷的工艺控制方法。

背景技术

高强度铸铁是铸造行业发展的趋势，但对于壁厚均匀性差的薄壁铸铁件，铸造废品率高成为阻碍技术推广的主要难题。为此各国都进行了大量的研究，美国铸造协会AFS成立了专门的薄壁铸铁集团(TWIG)进行技术研究；日本面向21世纪高强度薄壁灰铸铁技术得到了政府的资金支持。我国在“七五”期间对高强度铸铁也进行了大量的研究，但仍是以HT200-HT250为主，对HT300以上高强度铸铁的重视程度不足，特别是对于结构特别复杂的薄壁件，因铸造工艺复杂，技术含量高，目前很多企业还不能稳定高效的生产HT300以上薄壁、复杂结构产品。

目前机械行业对高强度薄壁铸件的需求却日益迫切，一些公司即使引进或研制了的先进产品，但由于批量生产高强度铸铁件的工艺不成熟，废品率高，影响到产品的推广使用。例如国五排放标准以后需要整体强度更高、结构更加复杂的四气门气缸盖，由于采用HT300以上的高强度合金铸铁，碳当量低，在铸造过程中收缩倾向大；为了提高强度加入合金元素，导致铁液的铸造性能更差；同时气缸盖集成的功能多、结构复杂、薄壁结构多、壁厚均匀性差，因此局部热节多，而且分散，不利于补缩，这些因素共同作用，使铸件缩松缺陷倾向非常大，产品缩松废品率非常高，严重影响生产效率，并造成很大经济损失。

因此创新铸件成分配方和铸造工艺方法，并综合运用、优化匹配，研制出即大幅提升铸件整体机械性能，同时保证铸件缩松废品率低的铸造工艺方法，已成为机械行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸铁件缩松缺陷的工艺控制方法，以解决现有铸铁件缩松缺陷导致的废品率高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种铸铁件缩松缺陷的工艺控制方法，所述方法包括调整铸件材料成分和浇注工艺两部分，具体如下：

第一步，采用立式浇注和阶梯浇注相结合的浇注系统，所述浇注系统中采用扁浇口，并且使得扁浇口位置远离孤立热相区；

第二步，砂芯组装过程中，缩松倾向严重部位放置内冷铁；

第三步，炉料采用65-75％废钢和25-35％回炉铁配比，高温熔炼；

第四步，出铁过程中，随流加入增碳剂、第一次孕育剂，调整Cr、Mo合金元素含量；

第五步，浇注，随流加入第二次孕育剂，得到铸铁件。

作为优选，所述扁浇口为将圆浇口的一侧向远离孤立热相区的方向压缩形成；所述扁浇口为椭圆形或者长条形状。

作为优选，所述内冷铁采用镀锡A3钢，采用厚度0.8-1.2mm的钢板加工成开口柱筒。

作为优选，第三步中所述炉料的成分含量：C％＝3.10-3.30％，Si％＝1.80-1.90％，Mn％＝0.5-0.6％，P％≤0.06％，S％≤0.12％，Cu％＝0.85-0.95％，Mo％＝0.10-0.25％，Sn％＝0.08-0.09％，Cr＝0.05-0.20％，余量为Fe。

作为优选，所述高温熔炼采用中频无芯感应电炉或冲天炉-电炉双联熔炼电炉，熔炼温度1500-1540℃。