[发明专利]球墨铸铁和蠕墨铸铁中残余Mg含量准确控制的方法

说明书

本发明属于球墨铸铁和蠕墨铸铁化学成分控制技术领域，更具体地说，涉及一种球墨铸铁和蠕墨铸铁中残余Mg含量准确控制的方法，包括以下步骤：三明治埋包球化：制备铁水并采用三明治埋包球化进行球化处理；样杯取样：快速适量提取球化后的铁水浇注至热分析样杯中，通过预测方程得出熔体中残余Mg的含量；残余Mg判断：将通过预测方程得出熔体中残余Mg的含量与标注范围进行对比，若残余Mg的含量在标准范围值内，则扒渣浇注；若残余Mg的含量低于标准范围值，则进行喂线球化，之后扒渣浇注。本发明提供了一种稳定制备蠕墨铸铁的方法，实现球墨铸铁和蠕墨铸铁中残余Mg含量准确控制。

技术领域

本发明属于球墨铸铁和蠕墨铸铁化学成分控制技术领域，更具体地说，涉及一种球墨铸铁和蠕墨铸铁中残余Mg含量准确控制的方法。

背景技术

20世纪40-60年代，科学工作者发现在铁碳合金中加入Ce和Mg元素可使铸件中的石墨成为球状或蠕虫状，自此开始了球墨铸铁和蠕墨铸铁的开发和应用过程，常用的球化和蠕化元素有镁、铈、钇、钙，其中，镁是最常用的元素。球墨和蠕墨铸铁对残余Mg的含量都有一定的范围要求，特别是蠕墨铸铁中残余Mg的加入量范围非常窄。对于球墨铸铁：一般残余Mg含量的标准为0.035％-0.055％。Mg含量低，易出现片状石墨、蠕虫石墨导致力学性能下降；Mg含量高，导致缩松倾向增加。对于蠕墨铸铁：一般残余Mg含量的标准为0.015％-0.025％。Mg含量低，易出现片状石墨导致力学性能急剧下降；Mg含量高，球化率增加，虽然蠕墨铸铁的强度和硬度增加，但铸造性能、切削加工性能、热传导性能下降。

目前铁水用含Mg球化剂或蠕化剂处理后，考虑到球化衰退，需要及时浇注，Mg的实际加入量在浇注完成后才进行检测，球化剂或蠕化剂中Mg的吸收率波动导致Mg的实际加入量是不固定的，同时，原铁水中O、S含量是变化的，这都导致球墨和蠕墨铸铁中残留Mg的含量无法准确控制。

发明内容

本发明提供一种球墨铸铁和蠕墨铸铁中残余Mg含量准确控制的方法，克服了现有技术-球墨铸铁和蠕墨铸铁中残余Mg含量无法准确控制的问题。

一种球墨铸铁和蠕墨铸铁中残余Mg含量准确控制的方法，包括以下步骤：

三明治埋包球化：制备铁水并采用三明治埋包球化进行球化处理；

取样：提取球化后的铁水，分析得出熔体中残余Mg的含量；

残余Mg判断：将分析得出熔体中残余Mg的含量与标注范围进行对比，若残余Mg的含量在标准范围值内，则扒渣浇注；若残余Mg的含量低于标准范围值，则进行喂线球化；

喂线球化：根据分析得出熔体中残余Mg的含量与标注范围的差值，计算出喂线球化剂的加入量，进行喂线球化，之后扒渣浇注。

作为本发明进一步的方案，所述取样步骤中，提取球化后的铁水浇注至热分析样杯中，在热分析仪上获取变性冷却曲线，通过炉后光谱分析结果与其冷却曲线上的相关凝固特征参数回归分析获得预测方程，通过预测方程得出熔体中残余Mg的含量。

作为本发明进一步的方案，所述预测方程为Mg％×10³＝219.988-0.220T_EU-4.239R+5.569(dT/dt)_max+0.612t_E，其中，T_EU-最低共晶温度；R-共晶回升温度；(dT/dt)_max-最大共晶回升速率；t_E-共晶凝固时间。

作为本发明进一步的方案，在热分析仪上获取变性冷却曲线至少5条。

作为本发明进一步的方案，所述热分析样杯中添加化学试剂FeS或Fe₂O₃与Te丸的混合物，并粘于热分析样杯的杯底。