[发明专利]一种低缩孔倾向的蠕墨铸铁生产方法及蠕墨铸铁

说明书

本发明公开了一种低缩孔倾向的蠕墨铸铁生产方法，包括炉料准备、铁水熔炼、铁水精炼、蠕化及孕育处理和浇注铸件步骤，在铁水精炼中，对铁液熔炼所得原铁水进行成分调整及精炼，并控制铁水液相线温度在1135‑1155℃之间；在蠕化及孕育处理中，根据当前铁水的液相线温度与原铁水液相线温度比较结果，添加孕育剂和蠕化剂，使终铁水符合蠕化指数为12～14，孕育指数为12～18，共晶指数为120～150的要求，使得蠕墨铸铁的碳当量控制在共晶点附近，降低了缩孔倾向，最终达到降低废品率的有益效果。

技术领域

本发明涉及蠕墨铸铁，具体涉及一种低缩孔倾向的蠕墨铸铁生产方法。同时，本发明涉及所述生产方法所得的蠕墨铸铁。

背景技术

蠕墨铸铁是具有片状和球状石墨之间的一种过渡形态的灰口铸铁，是一种以力学性能和导热性能较好以及断面敏感性小为特征的工程结构材料。

蠕墨铸铁其牌号从由低到高依次有RuT300、RuT350、RuT400、RuT450、RuT500等，随着牌号的提升，其铸造工艺性能变差，特别是到RuT450之后，主要问题是缩孔倾向增大，生产气缸盖等结构复杂热节较多的铸件时，缩孔废品率较高。为了减少缩孔倾向，现有技术做法是通过控制C、Si等成分，使铁水碳当量CE处于共晶点附近，传统的碳当量计算公式为CE≈C+Si/3。

现有蠕墨铸铁存在问题主要为：铁水碳当量受多种成分和因素影响，除C、Si外，每种元素都或多或少影响碳当量，同时元素相互反应的生成物也影响碳当量，因此传统碳当量计算公式并不精确，同时共晶点也是变化的，因此控制C、Si等成分并不能真正保证能控制在共晶点附近。

发明内容

本发明提供一种低缩孔倾向的蠕墨铸铁生产方法，能够有效减少废品率。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：一种低缩孔倾向的蠕墨铸铁生产方法，包括炉料准备、铁水熔炼、铁水精炼、蠕化及孕育处理和浇注铸件步骤；其中，铁水精炼中，对铁液熔炼所得原铁水进行成分调整及精炼，并控制铁水液相线温度在1135-1155℃之间；在蠕化及孕育处理中，根据当前铁水的液相线温度与原铁水液相线温度比较结果，添加孕育剂和蠕化剂，使终铁水符合蠕化指数为12～14，孕育指数为12～18，共晶指数为120～150的要求。

本发明通过对原铁水和终铁水进行热分析检验，为实现处理后铁水刚好处于共晶点提供一个初始的计算依据，即可根据液相线温度来计算蠕化和孕育处理时蠕化剂和孕育剂的加入量。

作为本发明的一个实施方式，在蠕化及孕育处理中，根据下式确定孕育剂的添加量：

ω＝100·[k·(T_liq-T_liq0)+m₀]/M

其中ω为孕育剂加入量占原铁水的质量百分比，单位为％；

k为重量温度系数，取值范围与每包处理铁水重量M相关，k＝M·0.035％～0.05％，单位为kg/℃；

T_liq为原铁水热分析得到的原铁水液相线温度，单位为℃；

T_liq0为最佳原铁水液相线温度，即原铁水液相线温度控制中值，取值范围1145-1148，单位为℃；

m₀当原铁水液相线温度等于最佳原铁水液相线温度时的孕育剂加入量，单位为kg；

M为每包处理铁水重量，单位为kg。

上述计算公式的物理意义为：对于每包处理重量为M(kg)的铁水，当原铁水液相线温度等于最佳原铁水液相线温度时，孕育剂加入量为m0(kg)，当液相线温度偏离最佳原铁水液相线温度时，偏离每增加/减少1℃，孕育剂加入量增加/减少k(kg)。