專利名稱：厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法
厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體的是一種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法。
背景技術(shù)：
在球墨鑄鐵專業(yè)領(lǐng)域，通常將斷面尺寸大于100mm的球墨鑄鐵件稱為厚斷面球墨
鑄鐵件，其凝固的特點(diǎn)為共晶凝固時(shí)間長，容易產(chǎn)生球化衰退，石墨畸變，導(dǎo)致球墨鑄鐵的
力學(xué)性能下降，因此，為加快球墨鑄件的冷卻，縮短凝固時(shí)間，目前在生產(chǎn)中一般采用冷鐵
作為激冷材料來縮短澆注鐵液后的凝固時(shí)間，加快球墨鑄鐵件的冷卻。
但是，從實(shí)際的生產(chǎn)情況來看，使用冷鐵作為激冷材料也有其以下不足 (1)使用冷鐵作為激冷材料(一般以灰鑄鐵制作)，其使用尺寸(厚度)與鑄件的
壁厚呈非線性關(guān)系，因此，易造成蓄熱飽和，冷卻力有限，導(dǎo)致凝固時(shí)間延長，對(duì)于斷面尺寸
大于500mm的球墨鑄鐵件更是不能保證中心部位的石墨形態(tài)不產(chǎn)生畸變； (2)冷鐵的使用次數(shù)是有限的，一般使用了 5 6次后就需要更換新的，這就增加
了鑄造的生產(chǎn)成本； (3)采用大尺寸的冷鐵時(shí)，因其重量大，在砂型中放置固定比較困難，在操作上有 一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法，利用冷卻介質(zhì)可 縮短厚斷面球墨鑄鐵件的凝固時(shí)間，確保鑄件獲得滿意的球狀石墨及組織結(jié)構(gòu)，滿足鑄件 的技術(shù)要求。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為 —種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法，其特征是，在金屬型鑄型周圍設(shè)置冷卻 裝置，在鐵液澆注進(jìn)金屬型鑄型后，開啟冷卻裝置的開關(guān)對(duì)金屬型鑄型噴灑冷卻介質(zhì)進(jìn)行 冷卻。 所述的冷卻裝置由噴頭、開關(guān)、水管和橡膠軟管連接構(gòu)成，設(shè)置4 8根帶噴頭的
水管，每根水管設(shè)置4 6個(gè)噴頭，噴頭的出口直徑為1. 0 3. Omm。 所述的冷卻介質(zhì)為普通的自來水，在常壓下通過噴頭對(duì)金屬型鑄型進(jìn)行冷卻。 本發(fā)明的原理為利用普通的自來水作為冷卻介質(zhì)噴在鐵液澆注后的金屬型鑄型
上，使金屬型鑄型的內(nèi)外形成大的溫度梯差，加快金屬型鑄型的導(dǎo)熱，促進(jìn)金屬型鑄型內(nèi)鑄
件的連續(xù)冷卻，從而縮短鐵液凝固時(shí)間，獲得滿意的球狀石墨及組織結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法的積極效果是 (1)通過對(duì)厚斷面球墨鑄鐵件的金屬型鑄型直接噴水冷卻，使鑄型能連續(xù)不斷的 導(dǎo)熱，避免了鑄型因蓄熱飽和導(dǎo)致冷卻速度降低所產(chǎn)生的球化衰退、石墨畸變現(xiàn)象，確保獲 得滿意的結(jié)果。
(2)使用本發(fā)明的方法能縮短球墨鑄鐵件約60分鐘的凝固時(shí)間，提高了鑄件凝固時(shí)的溫度梯度，改善了鑄件的組織和性能，鑄件(鑄件尺寸為小740 小1000X5000mm，材 料為QT600-3A)本體規(guī)定取樣部位的金相組織球化率從5級(jí)提高到3級(jí)以上(要求4級(jí)以 上)，石墨大小從4 5級(jí)提高到5 6級(jí)，抗拉強(qiáng)度從530MPa提高到629MPa (要求550MPa 以上)，力學(xué)性能穩(wěn)定達(dá)到QT600-3A的要求，鑄件質(zhì)量明顯提高，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)大大降低。
(3)應(yīng)用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的鑄件具有良好的加工性能。 (4)設(shè)施簡單，安裝方便，而且冷卻水對(duì)環(huán)境無毒、無害、無污染，冷卻過程中產(chǎn)生 的蒸汽通過生產(chǎn)場地的通風(fēng)口散發(fā)。 (5)操作簡便，應(yīng)用安全，只需在鑄件澆注結(jié)束后打開冷卻系統(tǒng)開關(guān)即可進(jìn)行，可 對(duì)超大斷面球墨鑄鐵件(鑄件尺寸為小740 小1000X5000mm)進(jìn)行冷卻，對(duì)操作人員無 特殊的技能要求，便于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式

以下解釋本發(fā)明厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法的具體實(shí)施方式
。
當(dāng)鑄型合箱完成后，在鑄型(金屬型)周圍設(shè)置冷卻裝置，可視鑄型大小設(shè)置冷卻
裝置。冷卻裝置一般由噴頭、開關(guān)、水管和橡膠軟管連接構(gòu)成，與水源相連接，可設(shè)置4 8
根帶噴頭的水管，每根水管設(shè)置4 6個(gè)噴頭，噴頭的出口直徑為1. 0 3. Omm。 待厚斷面球墨鑄鐵件澆注結(jié)束后，打開冷卻裝置的開關(guān)，對(duì)鑄型(金屬型)進(jìn)行常
壓下的噴水冷卻，噴水冷卻可連續(xù)4 10小時(shí)。
權(quán)利要求
一種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法，其特征在于，在金屬型鑄型周圍設(shè)置冷卻裝置，在鐵液澆注進(jìn)金屬型鑄型后，開啟冷卻裝置的開關(guān)對(duì)金屬型鑄型噴灑冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法，其特征在于，所述的冷 卻裝置由噴頭、開關(guān)、水管和橡膠軟管連接構(gòu)成，設(shè)置4 8根帶噴頭的水管，每根水管設(shè)置 4 6個(gè)噴頭，噴頭的出口直徑為1. 0 3. 0mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法，其特征在于，所述的冷 卻介質(zhì)為普通的自來水，在常壓下通過噴頭對(duì)金屬型鑄型進(jìn)行冷卻。
全文摘要
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，是一種厚斷面球墨鑄鐵件快速冷卻的方法在金屬型鑄型周圍設(shè)置冷卻裝置，在鐵液澆注進(jìn)金屬型鑄型后，開啟冷卻裝置開關(guān)對(duì)金屬型鑄型噴灑冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻；冷卻裝置由噴頭、開關(guān)、水管和橡膠軟管連接構(gòu)成，利用自來水在常壓下對(duì)金屬型鑄型進(jìn)行冷卻；本發(fā)明的積極效果是能使鑄型連續(xù)不斷地導(dǎo)熱，抑制球化衰退、石墨畸變現(xiàn)象，提高了鑄件凝固時(shí)的溫度梯度，改善了鑄件的組織和性能，鑄件本體的金相組織球化率從5級(jí)提高到3級(jí)以上，石墨大小從4～5級(jí)提高到5～6級(jí)，力學(xué)性能穩(wěn)定達(dá)到QT600-3A的要求，鑄件質(zhì)量明顯提高，生產(chǎn)的鑄件具有良好的加工性能；設(shè)施簡單，操作簡便，無毒無害無污染，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B22D30/00GK101758208SQ200910201280
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者吳鐵明, 殷小衛(wèi), 汪龍富, 董文杰, 蔣毓良, 謝葉民 申請(qǐng)人:上海宏鋼電站設(shè)備鑄鍛有限公司