專利名稱：：球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝，具體講是一種球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：目前，在球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)過程中，為了提高其生產(chǎn)進(jìn)程，行業(yè)上一般都是采用鑄態(tài)生產(chǎn)的方法，但是，現(xiàn)有技術(shù)鑄態(tài)生產(chǎn)的方式很難使球墨鑄鐵行星架達(dá)到力學(xué)性能方面的要求。為此，行業(yè)上就采用"正火-回火"熱處理的方法來保證行星架鑄件達(dá)到力學(xué)性能方面的要求。但是，在保證力學(xué)性能的同時(shí)，熱處理也帶來了能耗大、成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)以及鑄件易變形的問題，而且，在熱處理過程中，行星架鑄件還需要采用鳳冷來迅速降溫即要用很大的風(fēng)扇來快速降溫，才能保證行星架鑄件含有80%以上的珠光體,這無疑給球墨鑄鐵行星架的實(shí)際生產(chǎn)操作帶來了一定的麻煩。因此，如何采用鑄態(tài)生產(chǎn)方式來獲得行星架鑄件基體中含有80%以上的珠光體已成為目前球墨鑄鐵生產(chǎn)領(lǐng)域一直探索并需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種不但操作簡(jiǎn)單、能耗小、成本低、生產(chǎn)周期短、鑄件不易變形，而且能夠使行星架鑄件含有80%以上的珠光體，從而達(dá)到力學(xué)性能要求的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種采用以下工序的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法它包括熔煉鐵液工序、球化工序、孕育工序和澆注工序；所述澆注工序完成后，將行星架鑄件放在鑄型內(nèi)保溫至溫度Tu然后將行星架鑄件從鑄型內(nèi)取出后使其迅速降溫，當(dāng)行星架鑄件溫度T,下降到溫度L時(shí)，.將行星架鑄件吊入一保溫容器內(nèi)，然后在行星架鑄件上覆蓋好型砂后再繼續(xù)保溫；當(dāng)行星架鑄件的溫度T2在保溫容器內(nèi)保溫至溫度T3時(shí)，將行星架鑄件從保溫容器內(nèi)取出，然后進(jìn)行清理工作；清理工作結(jié)束后，最后對(duì)行星架鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火工序；其中，所述溫度Ti為79(TC810'C，所述溫度T2為490。C510'C時(shí)，所述溫度L為190°C210°C。采用以上工序的方法后，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明仍采用鑄態(tài)生產(chǎn)方式，它在省去正火這道工序的情況下，使?jié)沧⒑蟮男行羌荑T件繼續(xù)留在鑄型內(nèi)保溫至790'C810'C時(shí)提早將行星架鑄件從鑄型內(nèi)取出來促使行星架鑄件迅速降溫，由于本發(fā)明的原理與正火工序大致相同，因此，本發(fā)明的實(shí)施能夠使行星架鑄件含有80%以上的珠光體|另外，由于提早將行星架鑄件從鑄型內(nèi)取出會(huì)使行星架鑄件產(chǎn)生較大鑄造應(yīng)力，因此，為了防止鑄件鑄造應(yīng)力大而使整個(gè)鑄件發(fā)生爆裂，本發(fā)明還通過在行星架鑄件溫度L下降到溫kT2時(shí)，將行星架鑄件吊入一保溫容器內(nèi)并在行星架鑄件上覆蓋型砂的方式來減少鑄造應(yīng)力的增加，從而提高了鑄件的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及硬度，使行星架鑄件的力學(xué)性能達(dá)到要求；還有，由于本發(fā)明仍采用鑄態(tài)的生產(chǎn)方式，它通過提早開箱的方法來取代"正火"熱處理這道工序，從而使本發(fā)明不但操作簡(jiǎn)單、能耗小、成本低、鑄件不易變形，而且其生產(chǎn)進(jìn)度大大提高，生產(chǎn)周期大大縮短。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在本發(fā)明的熔煉鐵液工序中，所述鐵液屮要加入銻元素，所述銻元素的含量小于鐵液總量的0.015%。銻元素是一種可以有效促進(jìn)珠光體含量增加的元素，加入含量小于鐵液總量的0.015%的銻元素可使鑄態(tài)球墨鑄鐵的珠光體含量由60%增加到90%，從而進(jìn)一步有效保證本發(fā)明能夠使行星架鑄件含有80%以上的珠光體。.作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，在所述的球化工序中，球化劑的加入量可控制在鐵液總量的1.3%1.5%;并且在所述的球化工序中，鐵液沖入球化包時(shí)的流量要大；所述球化工序完成后，要扒凈鐵液上的浮渣，并覆蓋好珍珠巖。由于鐵液中的硫會(huì)消耗球化劑中的殘余鎂量和殘余稀土量，從而造成鑄件不能球化，而本發(fā)明通過加大鐵液沖入球化包時(shí)的流量來提高鎂和稀土的回收率，不但使脫硫效果更為明顯，而且也可使鐵液中的殘余鎂量控制在0.04%0.06%，鐵液中的殘余稀土量控制在0.02%~0.03%,0.04%0.06%的殘余鎂量和0.02%~0.03%殘余稀土量不但可以凈化鐵液以及球化石墨，而且還能夠促進(jìn)珠光體^形成以及起到細(xì)化珠光體的作用，從而進(jìn)一步有效保證本發(fā)明能夠使行星架鑄件含有80%以上的珠光體；另外，由于鎂和稀土與氧的親和力要大于硫與氧的親和力，因此，珍珠巖的覆蓋可以隔絕鎂和稀土與空氣的接觸，從而防止本發(fā)明出現(xiàn)回硫現(xiàn)象。所述鐵液中的殘余鎂畺控制在0.04%~0.06%;所述鐵液中的殘余稀土量控制在0.02%0.03%。作為本發(fā)明的再一種改進(jìn)，在本發(fā)明的孕育工序中，孕育的次數(shù)可控制在2~4次。采用多次孕育的方法不但可以促進(jìn)球墨鑄鐵石墨化，抑制滲碳體的生成，而且還可改善石墨的形核和石墨球的圓整度，延長(zhǎng)孕育的效果，從而進(jìn)一步提高行星架鑄件的力學(xué)性能。作為本發(fā)明的還有一種改進(jìn)，所述澆注工序可在球化工序和孕育工序處理后十分鐘內(nèi)完成。十分鐘的澆注時(shí)間可以更好地保證球化效果。作為本發(fā)明的還有一種改進(jìn)，在所述的澆注工序中，澆注溫度T4可控制在1300'C1320'C之間。1300'C132(TC的澆注溫度能夠進(jìn)一步保證本發(fā)明的實(shí)施能鍵達(dá)到力學(xué)性能的要求。作為本發(fā)明的最后一種改進(jìn)，所述澆注工序進(jìn)行之前，首先要在鑄型內(nèi)事先擺放好冷鐵，冷鐵擺放的位置與行星架鑄件的最厚處相對(duì)應(yīng)。擺放冷鐵的作用是加侏鑄件的冷卻速度，減小鑄件圓角處的熱節(jié)圓，防止鑄件圓角處產(chǎn)生縮松、縮孔缺陷，從而進(jìn)一步保證本發(fā)明的實(shí)施能夠達(dá)到力學(xué)性能的要求。上述溫度1\可優(yōu)選為800'C，所述溫度T2可優(yōu)選為500'C時(shí)，所述溫度T3可優(yōu)選為200。C。圖1是本發(fā)明中行星架鑄件未擺放冷鐵時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中行星架鑄件擺放有冷鐵時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明涉及的是一種球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，該球墨鑄鐵行星架的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，本發(fā)明球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法包括熔煉鐵液工序、球化工序、孕育工序、澆注工序以及提早開箱保溫工序。在本發(fā)明的熔煉鐵液工序中，用于生產(chǎn)行星架鑄件的鑄態(tài)球墨鑄鐵要熔煉成鐵液，所述鐵液中各元素的含量要分別控制在C含量為3.6%3.9%;Si含量為1.8%2.3%;Mn含量為0.250.6%;P含量為00.06%;S含量為00.03%;碳當(dāng)量為4.38%4.56%;Cu含量為0.4%0.6%;Sn含量為00.06%;另外，在熔煉鐵液工序中，本發(fā)明要在鐵液中加入含量小于鐵液總量0.015%的銻元素(Ti)。雖然說銻元素是一種能夠促進(jìn)珠光體量增加的元素，但是，當(dāng)銻元素含量大于0.01596后，則珠光體量就不再明顯增加，而銻元素也是一種易于偏析的元素，過多的加入將會(huì)使其在晶界富集，從而使行星架鑄件變脆，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使球墨出現(xiàn)變異，因此，本發(fā)明要將銻元素占鐵液總量的百分比控制在0.015%以下。本發(fā)明在球化工序中，球化劑的加入量應(yīng)該控制在1.3%1.5%;而且在將鐵液沖入球化包的過程中，鐵液的流量要控制得大，從而使鐵液中的殘余鎂量控制在0.04%0.06%，鐵液中的殘余稀土量控制在0.02%0.03%;另外，在球化工序完成后，要扒凈鐵液上的浮渣，并覆蓋好珍珠巖。對(duì)于生產(chǎn)鑄態(tài)珠光體基體球墨鑄鐵行星架鑄件來說，孕育是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，這是因?yàn)樵杏哪康氖谴龠M(jìn)右墨化，抑制滲碳體的生成，提高球化效果，提高球墨鑄鐵的性能。為此，本發(fā)明在孕育工序中可采用多次孕育的方法來實(shí)現(xiàn)上述目的，而在本具體實(shí)施方式中，本發(fā)明采用的是四次孕育的方法，當(dāng)然，根據(jù)需要，孕育的次數(shù)也可以是二次或三次。為了得到良好的行星架鑄件，本發(fā)明在球化工序和孕育工序處理完成后要在十分鐘內(nèi)完成澆注工作。本發(fā)明在澆注之前，首先要在鑄型內(nèi)事先擺放好冷鐵1，如圖2所示，冷鐵1擺放的位置不但要與行星架鑄件的最厚處相對(duì)應(yīng)，而且在擺放之前還需要用沖燈對(duì)冷鐵1進(jìn)行預(yù)熱，從而表干冷鐵l上的水分，這樣做的目的是為了減少鑄件產(chǎn)生冷鐵氣孔，冷鐵l擺放完畢后就可以進(jìn)行澆注工序。在所述的澆注工序中，為了保證得到健全的行星架鑄件即行星架鑄件沒有被損壞，'本發(fā)明的澆注溫度T4要控制在1300'C1320'C之間，而使用的澆注系統(tǒng)為階梯式澆注系統(tǒng)，使用階梯式澆注系統(tǒng)可以保證鐵液能夠平穩(wěn)地注入鑄型中，使高溫鐵液不會(huì)在鑄型內(nèi)產(chǎn)生飛濺；所述的階梯式澆注系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，故不在ltb贅述。當(dāng)澆注工序完成后，將行星架鑄件放在鑄型內(nèi)保溫至溫度T,為80(TC時(shí)，然后將行星架鑄件從鑄型內(nèi)取出后使其迅速降溫；當(dāng)行星架鑄件溫度L下降到溫度T2為500'C時(shí)，本發(fā)明就要將行星架鑄件吊入一保溫容器內(nèi)，然后在行星架鑄件上覆蓋好型砂后再繼續(xù)保溫；當(dāng)行星架鑄件的溫度T2在保溫容器內(nèi)保溫至溫度L為200'C時(shí)，本發(fā)明就要'將行星架鑄件從保溫容器內(nèi)取出，然后對(duì)其進(jìn)行清理工作，所述的清理工作包括清型砂以及敲掉行星架鑄件上的冷鐵1;在清理工作完成后，本發(fā)明只要對(duì)行星架鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火工序后就可完成全部工序。在本具體實(shí)施方式中，所述保溫容器為一保溫鋼桶，所述的保溫鋼桶就是一種鋼制的圓形桶體。經(jīng)過對(duì)本發(fā)明各工序的仔細(xì)操作和熔煉過程中各成分的嚴(yán)格控制，熔煉后鐵液中實(shí)際化學(xué)成分均控制在要求范圍內(nèi)，即C含量為3.85免；Si含量為2.0696;Mn含量為0~0.43%;P含量為0.049%:S含量為0.023%;Cu含量為0.5%;Sn含量為0.053%;而所述球墨鑄鐵行星架鑄件達(dá)到的力學(xué)性能如下表所示<table>Complextableseetheoriginaldocumentpage8<table>本發(fā)明中溫度1\、溫度T2和溫度L不并局限于本具體實(shí)施方式中所述的800'C、500'C和20(TC，它們也可分別為805°C、505'C及205t:，只要溫度L、溫度1"2和溫度L的范圍分別在79(TC810'C之間、49(TC510'C之間和190。C210'C之間，則均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，包括熔煉鐵液工序、球化工序、孕育工序和澆注工序；所述澆注工序完成后，將行星架鑄件放在鑄型內(nèi)保溫至溫度T1，然后將行星架鑄件從鑄型內(nèi)取出后使其迅速降溫，其特征在于行星架鑄件迅速降溫后還包括以下三道工序①、當(dāng)行星架鑄件溫度T1下降到溫度T2時(shí)，將行星架鑄件吊入一保溫容器內(nèi)，然后在行星架鑄件上覆蓋好型砂后再繼續(xù)保溫；②、當(dāng)行星架鑄件的溫度T2在保溫容器內(nèi)保溫至溫度T3時(shí)，將行星架鑄件從保溫容器內(nèi)取出，然后進(jìn)行清理工作；③、清理工作結(jié)束后，最后對(duì)行星架鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火工序；其中，所述溫度T1為790℃～810℃，所述溫度T2為490℃～510℃時(shí)，所述溫度T3為190℃～210℃。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述的熔煉鐵液工序中，所述鐵液中要加入銻元素，所述銻元素的含量小于鐵液總量的0.015%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述的球化工序中，球化劑的加入量要控制在鐵液總量的1.3%1.5%。4、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述的球化工序中，鐵液沖入球化包時(shí)的流量要大；所述球化工序完成后，要扒凈鐵液上的浮渣，并覆蓋好珍珠巖。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于在孕育工序中，孕育的次數(shù)控制在24次。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于所述澆注工序要在球化工序和孕育工序處理后十分鐘內(nèi)完成。7、根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述的澆注工序中，澆注溫度T4要控制在1300。C1320。C。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于所述澆注工序進(jìn)行之前，要在鑄型內(nèi)事先擺放好冷鐵，冷鐵擺放的位置與行星架鑄件的最厚處相對(duì)應(yīng)。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，其特征在于所述溫度T1為800℃,所述溫度T2為500℃時(shí)，所述溫度T3為200℃。全文摘要本發(fā)明公開了一種球墨鑄鐵行星架的生產(chǎn)方法，包括熔煉鐵液工序、球化工序、孕育工序和澆注工序；而在澆注工序完成后，將行星架鑄件放在鑄型內(nèi)保溫至溫度T₁為790℃～810℃時(shí)，然后將行星架鑄件從鑄型內(nèi)取出后使其迅速降溫；當(dāng)行星架鑄件溫度T₁下降到溫度T₂為490℃～510℃時(shí)，將行星架鑄件吊入一保溫容器內(nèi)，然后在行星架鑄件上覆蓋好型砂后在繼續(xù)保溫；當(dāng)行星架鑄件溫度T₂在保溫容器內(nèi)保溫至溫度T₃為190℃～210℃時(shí)，將行星架鑄件從保溫容器內(nèi)取出，然后進(jìn)行清理工作；最后對(duì)行星架鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火工序。本發(fā)明不但操作簡(jiǎn)單、能耗小、成本低、生產(chǎn)周期短、鑄件不易變形，而且能夠使行星架鑄件含有80％以上的珠光體來達(dá)到力學(xué)性能要求。文檔編號(hào)C22C33/08GK101343711SQ20081006294公開日2009年1月14日申請(qǐng)日期2008年7月7日優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日發(fā)明者宋賢發(fā),趙益鋒申請(qǐng)人:日月重工股份有限公司