[发明专利]一种高强度灰铸铁多元低合金化处理方法

说明书

本发明公开了一种高强度灰铸铁多元低合金化处理技术方法，属于铸造技术领域，包括以下步骤：A，根据待生产铸件的要求确定该高强度灰铸铁件中炉料的成分和比例、多种合金元素的匹配方法及含量范围、常规化学元素含量范围；B，确定高强度灰铸铁件熔化工艺规程；C，按《铸铁熔化配料工艺单》要求备料、装料并加热熔化；D，取样分析炉内铁液化学成分，调整炉内铁液化学成分；E，铁液处理和出炉浇注；F，检测高强度灰铸铁件材质性能。本发明提供了一套简单易行的化学成分确定、熔化配料及合金液处理方法，使高强度灰铸铁的合金元素匹配、铸铁熔化配料及合金化处理更加准确、便捷，使铸铁熔化操作控制更加合理可行。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种高强度灰铸铁多元低合金化处理方法。

背景技术

作为传统的铸造金属材料，灰铸铁在铸造生产中占据着不可忽视的地位，如今在汽车轻量化、节能降耗的背景下，由于其具有成本低、减震性好、铸造成型性好等优势，灰铸铁材料得以日益广泛地运用。然而，随着现代机械工业的迅猛发展，对灰铸铁产品质量和生产技术的要求越来越严格，提出了高强度、薄壁化、低成本等要求。

铸铁合金化是改善铸铁件组织、提高铸铁件力学性能，生产高强度灰铸铁的主要技术途径之一，多元低合金化又是铸铁合金化处理方法中最常用、最高效的提高铸铁力学性能和使用性能的工艺方法。“多元”是指向铸铁熔液中同时加入多种合金元素。“低合金化”是指向铸铁熔液中加入的合金元素含量均比较低，合金元素总量一般低于3％。在灰铸铁中附加少量合金元素，不仅使抗拉强度提高，而且还可以使获得高强度的区域扩大。

通常情况下，高强度灰铸铁是指铸件本体抗拉强度在250MPa以上的灰铸铁件。高强度灰铸铁材料牌号一般包括：HT275、HT300、HT350等。现有中频电炉铸铁熔炼技术方面，对于高强度、高牌号灰铸铁的多元低合金化处理方面的研究比较少见，没有系统全面的高强度灰铸铁合金元素匹配方法和熔化配料工艺技术，铸铁熔炼从业人员一般仅靠生产实践经验来摸索控制，不能保证准确、快速且低成本地进行铸铁合金化处理、控制铸铁化学成分及熔炼生产过程，不能保证铸铁材质和铸件内在质量稳定符合要求。

因此，现在急需一种指导方法，能够有效控制好铸铁熔炼过程，保持铸件质量稳定，降低铸件生产成本。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种简单易行的高强度(高牌号)灰铸铁多元低合金化处理技术方法，以便于铸造厂作业人员在铸铁熔炼过程中，当遇到需要熔炼生产高强度(高牌号)灰铸铁件的问题时，知晓如何进行熔化配料设计、如何进行熔化作业和铸件质量控制。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度灰铸铁多元低合金化处理方法，包括以下步骤：

A，根据待生产铸件的要求确定该高强度灰铸铁件中炉料的成分和比例、多种合金元素的匹配方法及含量范围、常规化学元素含量范围；

B，确定高强度灰铸铁件熔化工艺规程；

C，按《铸铁熔化配料工艺单》要求备料、装料并加热熔化；

D，取样分析炉内铁液化学成分，调整炉内铁液化学成分；

E，铁液处理和出炉浇注；

F，检测高强度灰铸铁件材质性能。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤B中的工艺规程包括：

a确定《铸铁熔化配料工艺单》及炉料加入顺序；

b确定取样温度、出炉温度、处理温度及浇注温度要求；

c确定铁液炉内处理及出炉时孕育处理方法。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中高强度灰铸铁中常用合金的匹配方法按下表确定。