專利名稱：利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn)球墨鑄鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法，尤其是一種利用廢 舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn)球墨鑄鐵的方法。
技術(shù)背景球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優(yōu)異的性能，目前已成功地用于鑄造一些受力復(fù)雜，強(qiáng)度、韌性、耐墨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為僅次于灰鑄鐵的、應(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂"以鐵代鋼"，主要指球墨鑄鐵。根據(jù)基體組織的不同，常用的球墨鑄鐵分為三種類型鐵素體球鐵、鐵素體一珠光體球鐵及珠光體球鐵，球墨鑄鐵良好的機(jī)械性能 是與其組織特點(diǎn)分不開的，在球鐵中，石墨結(jié)晶成球狀，對(duì)基體的割裂作用大為減小，基體強(qiáng)度的利用率達(dá)(70 90) %，抗 拉強(qiáng)度不僅高于鑄鐵，甚至還高于碳鋼，o b= (400 600)MPa， o s= (300 400)MPa。屈強(qiáng)比o s/o b為0. 7 0. 8，比鋼約髙40% 左右。塑性、韌性比灰口鑄鐵大大提高，5=(1.5 10)%，經(jīng) 熱處理最高可達(dá)S = (20 25)%。球墨鑄鐵不僅具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過灰鐵的機(jī)械性能，而且同樣也 具有灰鐵的一系列優(yōu)點(diǎn)。如良好的鑄造性能、減摩性、切削加 工性及低的缺口敏感性等。甚至在某些性能方面可與鍛鋼相媲 美，如疲勞強(qiáng)度大致與中碳鋼相似，耐墨性優(yōu)于表面淬火鋼等。4此外，球鐵還可適應(yīng)各種熱處理，使其機(jī)械性能提高到更 高的水平。因此。球鐵一出現(xiàn)就得到迅速的發(fā)展。它可代替部 分鋼作較重要的零件，對(duì)實(shí)現(xiàn)以鐵代鋼、以鑄代鍛起重要的作 用，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。例如，珠光體球鐵常用于制造柴油機(jī)的曲軸、連桿、齒輪；機(jī)床主軸、蝸輪、蝸桿；軋鋼機(jī)的軋 輥；水壓機(jī)的工作缸、缸套、活塞等。鐵素體球鐵用于制造壓 閥、機(jī)座、汽車后橋殼等。國(guó)內(nèi)目前常規(guī)球鐵一一即以鐵素體和珠光體為基體的球鐵 仍占球鐵產(chǎn)量中的絕大部分比例，注意提高常規(guī)球鐵的性能和 質(zhì)量，在保持球鐵的競(jìng)爭(zhēng)地位中起了重要的作用。而球化劑和 孕育劑的選擇是決定球鐵基體組織形成、直接影響球鐵性能的 關(guān)鍵因素。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種成本低、質(zhì)量好的球墨鑄鐵生產(chǎn) 方法，即一種利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn)球墨鑄鐵的方 法，本發(fā)明所述生產(chǎn)球墨鑄鐵的方法包括以下步驟爐料熔煉、 球化孕育處理、鐵水澆注，按廢鋼40%、回爐料60%為爐料加入 沖天爐熔煉，熔煉的鐵水同時(shí)進(jìn)行球化、孕育處理，球化劑和 孕育劑事先放置在沖天爐前爐(即鐵水包)底部，鐵水沖入后 攪拌，扒渣，球化孕育處理時(shí)間3至8分鐘，球化孕育后30分 鐘內(nèi)鐵水澆注完畢。溶煉用的沖天爐熔化帶為1130-1160rnm。上述球化劑選用稀土鎂合金，其加入量為鐵水重量的1.5%。 孕育劑為錫銻+硅鐵復(fù)合孕育劑。錫銻復(fù)合孕育劑組份及各組份相對(duì)于鐵水總重量的加入量如下.-錫(Sn) 0. 6 0. 9%; 銻(Sb) <0. 05%; 燒堿(Na2C03) 2%;硅鐵孕育劑的加入:為鐵水重量的0. 4 0. 6%,硅鐵孕育劑組份及各組份重量百分比為-硅(Si) :50 55%;鋇(Ba): 3 4%;f！ (Ca) :3. 6 3. 9%;鋁(Al) : <2. 0%;錸(Re) :1.6 1.9%，其余為鐵。采用上述技術(shù)方法工藝性好，因其所用爐料全部為廢舊金 屬，所以生產(chǎn)的球墨鑄鐵成本低，且產(chǎn)品性能及質(zhì)量高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明本發(fā)明所述生產(chǎn)球墨鑄鐵的方法包括以下步驟 爐料熔煉、球化孕育處理、鐵水澆注，首先配備爐料，按廢鋼40%、回爐料60%(重量比)為爐料加入沖天爐，將沖天爐熔化 帶為加長(zhǎng)至1130-1160mm，并在爐中加入適量熔化金屬爐料的焦 炭，按常規(guī)工藝要求進(jìn)行熔煉，熔煉后的鐵水同時(shí)進(jìn)行球化和 孕育處理，球化劑和孕育劑事先放置在沖天爐前爐底部，鐵水 沖入沖天爐前爐底部后攪拌、扒渣，球化、孕育時(shí)間6分鐘， 并在此后30分鐘內(nèi)將鐵水澆注完畢。其中球化劑選用稀土鎂合金，其加入量為鐵水總重量的1.5%， 孕育劑為錫銻+硅鐵復(fù)合孕育劑，復(fù)合孕育劑組份及各組份相對(duì)于鐵水總重量的加入量為 錫(Sn): 0. 7%; 銻(Sb) 0.043%; 燒堿(Na2C03) 2%; 硅鐵孕育劑o. 4 0. 6%。硅鐵孕育劑組份及各組份重量百分比為硅(Si) 53%;鋇(Ba) 3.4%;韓(Ca) 3. 7%;鋁(Al) 1. 85%;錸(Re) 1.8%，其余為鐵。經(jīng)檢測(cè)，按上述方法生產(chǎn)的QT450-10球墨鑄鐵的性能如下 化學(xué)成份C: 3.5 3.8， Si: 2.2 2.6， Mn: 0.4 0.6， P<0. 1， S<0.03， Re: 0.03 0.05， Mg: 0.04 0.06 抗拉強(qiáng)度》450Mpa/mm2， 延伸率〉12%金相組織珠光體+鐵素體+石墨，珠光體占50%，滲碳體+ 磷共晶小于2%，球化類型為三級(jí)石墨呈團(tuán)狀+球狀+團(tuán)片狀分布，石墨大 小為二級(jí)。
權(quán)利要求
1、一種利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn)球墨鑄鐵的方法，該方法包括以下步驟，爐料熔煉、球化孕育處理、鐵水澆注，其特征在于熔煉時(shí)按重量比廢鋼40％、回爐料60％為爐料，熔煉后的鐵水同時(shí)進(jìn)行球化和孕育處理，球化劑和復(fù)合孕育劑事先放置在沖天爐前爐底部，鐵水沖入沖天爐前爐底部后攪拌、扒渣，球化、孕育時(shí)間3-8分鐘，并在此后30分鐘內(nèi)將鐵水澆注完畢。
2、 如權(quán)利要求1所述的利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn) 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述球化劑選用稀土鏌合金，其 加入量為鐵水總重量的1.5%。
3、 如權(quán)利要求1所述的利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn) 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述復(fù)合孕育劑為錫銻+硅鐵孕育 劑，復(fù)合孕育劑組份及各組份相對(duì)于鐵水總重量的加入量為錫(Sn) 0. 6 0. 9%; 銻(Sb) <0. 05%; 燒堿(Na2C03) 2%; 硅鐵孕育劑o. 4 0. 6%。
4、 如權(quán)利要求3所述的利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn) 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述硅鐵孕育劑的組份及各組份重量百分比為硅(Si) :50 55%鋇(Ba): 3 4%牽丐(Ca) :3. 6 3. 9%鋁(Al) : <2. 0%錸(Re) :1.6 1.9%，其余為鐵。
5、如權(quán)利要求1所述的利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn) 球墨鑄鐵的方法，其特征在于所述沖天爐熔化帶為 1130-1160mm。
全文摘要
一種利用廢舊金屬經(jīng)特種球化處理生產(chǎn)球墨鑄鐵的方法，包括以下步驟，爐料熔煉、球化孕育處理、鐵水澆注，熔煉時(shí)按重量比廢鋼40％、回爐料60％為爐料，熔煉后的鐵水同時(shí)進(jìn)行球化和孕育處理，球化、孕育時(shí)間3-8分鐘，并在此后30分鐘內(nèi)將鐵水澆注完畢。所述球化劑選用稀土鎂合金，其加入量為鐵水總重量的1.5％。孕育劑為錫銻+硅鐵復(fù)合孕育劑。本發(fā)明生產(chǎn)方法工藝性好，生產(chǎn)的球墨鑄鐵成本低、產(chǎn)品性能及質(zhì)量高。
文檔編號(hào)C21C1/00GK101643814SQ20081006885
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者吳春渝, 楊方福, 黎 蘇 申請(qǐng)人:遵義金業(yè)機(jī)械鑄造有限公司