專利名稱：蠕墨鑄鐵及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種蠕墨鑄鐵及其制造工藝。
背景技術：
蠕墨鑄鐵(以下簡稱蠕鐵)是20世紀70年代開始得到應用的工程材料，但40年來發(fā)展速度不如球鐵那樣迅速。影響蠕鐵發(fā)展的重要原因之一就是蠕化率范圍難以控制。ISO標準和國標都把蠕化率彡80%定義為蠕墨鑄鐵，但同時也指出，由于冷卻速度對蠕化率影響很大，因此具體到每一種鑄件，并不是一概要求蠕化率處處為80%以上，可以根據(jù)鑄件的結構和實際使用情況確定其最佳的蠕化率。然而現(xiàn)有技術工藝下存在兩大難題a).蠕化率范圍難以控制，相同生產條件下， 不同處理包次的蠕化率相差(極差)可能達到5(Γ70%，而允許的極差應< 30% ；b).高蠕化率難以獲取，很多重要蠕鐵件如汽車發(fā)動機缸體、缸蓋，要求蠕化率> 70%甚至> 80%。同時，現(xiàn)有蠕化技術的衰退時間較短，導致較多鐵水未能在衰退前完成澆鑄，只能回爐重煉。所以為了穩(wěn)定控制蠕化率，延長蠕化衰退時間，需要對其制造方法進行改進。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種蠕墨鑄鐵及其制造方法，以提高蠕化效果，減少蠕化率極差。本發(fā)明技術方案是這樣構成的一種蠕墨鑄鐵的制造工藝，步驟依次為爐料準備、鐵液熔煉、蠕化處理和澆注鑄件，所述的蠕化處理過程中，添加蠕化劑伴侶；所述蠕化劑伴侶包含下列元素Ca、Ba、Sb或Bi、C、Si和Fe，各元素成分的重量分數(shù)比為Ca 1廣14份、Ba 4 7份、Sb或Bi 18 23份、C5 8份、Si 43 48份、Fe 9 13份。蠕化劑伴侶加入量為鐵水重量的O. 2^0. 5%。該蠕化劑伴侶加入鐵水中可以優(yōu)化蠕化環(huán)境，提高蠕化效果。作為優(yōu)化，蠕化處理過程可采用緩釋蠕化法，使鐵水先與蠕化劑伴侶接觸反應，再與蠕化劑接觸反應。所述緩釋蠕化法如下在蠕化處理的裝置中設置堤壩，堤壩一邊放置蠕化劑，并在蠕化劑上覆蓋緩釋隔層；堤壩另一邊放置蠕化劑伴侶。所述的緩釋隔層為碎鐵料或孕育劑。所述的蠕化劑分層鋪于蠕化裝置中，層與層之間使用緩釋隔層隔開。所述制造工藝中可采用現(xiàn)有蠕化劑，也可采用如下改進的蠕化劑所述的蠕化劑為合金，其包含下列重量分數(shù)比的元素成分La 9 12份，Ce 7 10份，Mg4 6份，Ca 2飛份，Si 36 44份，F(xiàn)e 22 42份。該蠕化劑加入量占鐵液重量的O. 4 1· 4%。作為改進，所述的蠕化劑中還包含一種以上的如下成分A1 O. 5^1份、SnO. 03 O. 08 份、Sb O. 02 O. 08 份。
采用本發(fā)明所述的制造方法得到的蠕墨鑄鐵，性能如下抗拉強度350_506Mpa，伸長率I. 5-6. 0%，硬度HB 143-211，珠光體量25%_65%。較之現(xiàn)有技術而言，本發(fā)明具有以下優(yōu)點采用本發(fā)明所述的技術方案，可以得到較穩(wěn)定蠕化的鐵水，提高了得到的蠕化鑄鐵的合格率。配合所述的緩釋蠕化法和所述的改進的蠕化劑在進一步提高蠕化效果、減少蠕化率極差的同時，還可以控制蠕化劑與鐵水的反應速度，延緩其衰退過程，減少鐵水的回爐率。本發(fā)明得到的螺星鑄鐵白ロ傾向小，螺蟲狀石星的長厚比較小(即螺蟲 狀石星顯得厚)，塑韌性好。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
對本發(fā)明內容進行詳細說明。采用本發(fā)明所述的蠕墨鑄鐵的制造エ藝與傳統(tǒng)制造エ藝進行對比實驗。實驗條件如下采用無芯エ頻爐熔煉，爐料為鑄造生鐵、廢鋼和回爐料，原鐵水成分(重量百分比)C 3. 7 3. 9%、Si I. 8 2. 0%、Mn < O. 4%、P 彡 O. 05%S く O. 025%,出爐溫度1510 1540°C，所澆鑄件·Λ型試塊。蠕化劑伴侶包含下列元素Ca、Ba、Sb或Bi、C、Si和Fe，各元素成分的重量分數(shù)比為Ca 11 14份、Ba 4 7份、Sb或Bi 18 23份、C 5 8份、Si 43 48份、Fe 9 13份。蠕化劑伴侶加入量為鐵水重量的O. Γ0. 5%。實驗中分別采用下列蠕化劑蠕化劑A (高稀土鎂鈣合金)成分Re 18%、Mg 3%、Ca 4%、A1 O. 8%、Si 40%, Ba 2%、余為Fe。加入量為鐵水重量的O. 6、. 8%。蠕化劑B (低稀土鎂鈦鈣合金)成分=Re I I. 5%、Mg 4 6%、Ti 3 5%、Ca2 4%、Si40 45%，余為Fe。加入量為鐵水重量的I. (Tl. 2%。蠕化劑Cl (本發(fā)明中改進的蠕化劑)成分La 9 12份，Ce 7 10份，Mg 4 6份，Ca2 5份，Si 36 44份，F(xiàn)e 22 42份。加入量為鐵水重量的O. 6 O. 8%。蠕化劑C2 (本發(fā)明中改進的蠕化劑)成分La 9 12份，Ce 7 10份，Mg 4 6份，Ca2 5 份，Si 36 44 份，F(xiàn)e 22 42 份，Al O. 5 I 份，Sn O. 03 O. 08 份，SbO. 02 O. 08 份。加入量為鐵水重量的O. 6^0. 8%。實驗中采用的如下蠕化方法進行對比緩釋蠕化法在蠕化處理的裝置中設置堤壩，堤壩ー邊放置三層蠕化劑，層與層之間使用緩釋隔層隔開，并在最上層蠕化劑上覆蓋緩釋隔層；堤壩另ー邊放置蠕化劑伴侶。緩釋隔層為鐵屑。傳統(tǒng)蠕化法蠕化處理過程中，蠕化劑直接鋪于蠕化裝置中。實驗結果如表一所示，采用本發(fā)明所述的技術方案，可以得到較穩(wěn)定蠕化的鐵水，提高了得到的蠕化鑄鐵的合格率。配合所述的緩釋蠕化法和所述的改進的蠕化劑在進一歩提高蠕化效果、減少蠕化率極差的同時，還可以控制蠕化劑與鐵水的反應速度，延緩其衰退過程，減少鐵水的回爐率。
表一本發(fā)明技術方案與現(xiàn)有技術對比實驗結果
權利要求
1.一種蠕墨鑄鐵的制造工藝，步驟依次為爐料準備、鐵液熔煉、蠕化處理和澆注鑄件，其特征在于所述的蠕化處理過程中，添加蠕化劑伴侶；所述蠕化劑伴侶包含下列元素Ca、Ba、Sb或Bi、C、Si和Fe，各元素成分的重量分數(shù)比為Ca 1廣14份、Ba 4 7份、Sb或Bi 18^23份、C 5 8份、Si 43 48份、Fe9 13份。
2.根據(jù)權利要求I所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于所述蠕化劑伴侶加入量為鐵水重量的O. 2 O. 5%。
3.根據(jù)權利要求I所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于蠕化處理過程中，鐵水先與蠕化劑伴侶接觸反應，再與蠕化劑接觸反應。
4.根據(jù)權利要求3所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于在蠕化處理的裝置中設置堤壩，堤壩一邊放置蠕化劑，并在蠕化劑上覆蓋緩釋隔層；堤壩另一邊放置蠕化劑伴侶。
5.根據(jù)權利要求4所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于所述的緩釋隔層為碎鐵料或孕育劑。
6.根據(jù)權利要求4所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于所述的蠕化劑分層鋪于蠕化裝置中，層與層之間使用緩釋隔層隔開。
7.根據(jù)權利要求I所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于所述的蠕化處理的過程中采用的蠕化劑為合金，其包含下列重量分數(shù)比的元素成分La9 12份，Ce 7 10份，Mg 4飛份，Ca 2 5份，Si 36 44份，F(xiàn)e 22 42份。
8.根據(jù)權利要求7所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于所述的蠕化劑中還包含一種以上的如下成分A1 O. 5 I份、Sn O. 03 O. 08份、Sb O. 02 O. 08份。
9.根據(jù)權利要求7所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝，其特征在于所述的蠕化劑加入量占鐵液重量的ο. ri. 4%。
10.采用權利要求I 9所述的蠕墨鑄鐵的制造工藝制造得到的蠕墨鑄鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蠕墨鑄鐵及其制造工藝。其制造工藝步驟依次為爐料準備、鐵液熔煉、蠕化處理和澆注鑄件，所述的蠕化處理過程中，添加蠕化劑伴侶；所述蠕化劑伴侶包含下列元素Ca、Ba、Sb或Bi、C、Si和Fe，各元素成分的重量份數(shù)比為Ca 11~14份、Ba 4~7份、Sb或Bi 18~23份、C 5~8份、Si 43~48份、Fe 9~13份。本發(fā)明得到的蠕墨鑄鐵白口傾向小，蠕蟲狀石墨的長厚比較小(即蠕蟲狀石墨顯得厚)，塑韌性好。本發(fā)明提高了蠕墨鑄鐵的蠕化效果，減少了蠕化率極差。
文檔編號C22C33/10GK102808126SQ20121031314
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權日2012年8月29日
發(fā)明者徐美珍, 萬仁芳 申請人:福建省建陽市杜氏鑄造有限公司