一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，通過優(yōu)化鑄型工藝，采用適當(dāng)?shù)倪^濾澆注系統(tǒng)，選擇合理的化學(xué)成分，控制球化處理與孕育處理，選用優(yōu)質(zhì)球鐵生鐵，石墨預(yù)處理技術(shù)，過濾澆注技術(shù)，生產(chǎn)出-40℃低溫沖擊球墨鑄鐵的合格鑄件。本發(fā)明的工藝流程是：原輔材料-生鐵、廢鋼、孕育劑、球化劑-電爐熔煉-球化處理(一次覆蓋孕育處理)-出鐵孕育、隨流孕育、石墨預(yù)處理-過濾澆注-附鑄試塊-拋丸清理-加工試塊-低溫沖擊拉伸試驗(yàn)-UT、MT、RT探傷。本發(fā)明適用于制造-40℃低溫沖擊球墨鑄鐵。
【專利說明】一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，尤其是涉及一種-40°c低溫沖擊球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]大斷面高韌性低溫沖擊球墨鑄鐵在風(fēng)力發(fā)電及軌道交通設(shè)備中獲得廣泛應(yīng)用，年需要低溫球墨鑄鐵件80萬噸。鑄件一般采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN-G JS-400-18U-LT、ENGJS-350-22U-LT)，鑄件質(zhì)量要求極為嚴(yán)格，鑄件使用要求:部件工作條件惡劣，可靠性要求高，材料性能要求高，鑄件要經(jīng)過UT、MT、RT無損檢測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述大斷面高韌性低溫沖擊球墨鑄鐵的問題，提供一種設(shè)計(jì)工藝先進(jìn)，產(chǎn)品強(qiáng)度高，低溫沖擊性能好的_40°C低溫沖擊球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的_40°C低溫沖擊球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝是:通過優(yōu)化鑄型工藝，采用適當(dāng)?shù)倪^濾澆注系統(tǒng)，選擇合理的化學(xué)成分，控制球化處理與孕育處理，選用優(yōu)質(zhì)球鐵生鐵，石墨預(yù)處理技術(shù)，過濾澆注技術(shù)，生產(chǎn)出_40°C低溫沖擊球墨鑄鐵的合格鑄件。
[0005]本發(fā)明的工藝流程是:
[0006]原輔材料-生鐵、廢鋼、孕育劑、球化劑-電爐熔煉-球化處理(一次覆蓋孕育處理)_出鐵孕育、隨流孕育、石墨預(yù)處理_(新砂、樹脂砂、固化劑-混砂-鑄型)_過濾澆注-附鑄試塊-拋丸清理-加工試塊-低溫沖擊拉伸試驗(yàn)-UT、MT、RT探傷。
[0007](1)原輔材料的選擇
[0008]為了達(dá)到低溫沖擊韌性的要求，要求爐料必須純凈，選用優(yōu)質(zhì)球鐵生鐵，原材料中的錳、磷、硫、鈦等雜質(zhì)必須控制在最低水平，其中微量無素BP、B1、SB、TE的含量要10PPM以下，且廢鋼中雜質(zhì)元素含量控制在最低水平。
[0009](2)電爐熔煉
[0010]采用12T中頻感應(yīng)電爐熔化，將爐料加熱到1500_1520°C，經(jīng)化驗(yàn)，調(diào)整成分后到1450-1460°C，澆注溫度控制在1350±10°C
[0011](3)球化處理
[0012]球化處理工藝采用沖入法球化處理工藝，球化劑采用特殊酏制的球化劑，加入量控制在1.2-1.5%，采用三次孕育處理。
[0013](4)石墨預(yù)處理技術(shù)
[0014]采用石墨預(yù)處理技術(shù)，因?yàn)殍F水的晶核預(yù)處理很重要，可提高材質(zhì)的致密度，減少縮孔縮松傾向，采用石墨預(yù)處理方法，可細(xì)化石墨，提高石墨的圓整度。具體的操作方法是:調(diào)整化學(xué)成分后，由于預(yù)處理劑有增碳效果，因此要使鐵水碳含量低于目標(biāo)值0.2 %，在鐵水包內(nèi)脫硫后將鐵水倒回電爐，當(dāng)1/4鐵水倒入電爐時(shí),在液面上加入0.2-0.25%石墨預(yù)處理劑，然后將剩余鐵水全部倒回，升溫?cái)嚢?MIN，待到出鐵溫度1450±10°C時(shí)，出鐵進(jìn)行球化孕育處理。
[0015](5)過濾澆注技術(shù)
[0016]選用泡沫陶瓷過濾器，鐵水凈化效果最佳。過濾可使球墨鑄鐵的石墨細(xì)化，球數(shù)增力口，圓整度提高，基體中鐵素體量增多，珠光體量減少；過濾是改善球墨鑄鐵的塑性與韌性的有效途徑，經(jīng)過過濾，低溫球墨鑄鐵的延伸與低溫沖擊值顯著提高。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新。(1)工藝先進(jìn)。本發(fā)明采用優(yōu)質(zhì)鐵球生鐵，石墨預(yù)處理和過濾澆注技術(shù)具有創(chuàng)新性。(2)產(chǎn)品性能強(qiáng)度高，低溫沖擊性能好。本發(fā)明的球墨鑄鐵在確保力學(xué)性能δ b ^ 400Mpa的同時(shí)，70mm附鑄試塊_40°C低溫沖擊韌性平均值> 10J，不僅為中家標(biāo)準(zhǔn)中未有的材料，同時(shí)超過EN-GJS-400-18U-LT、ENGJS-350-22U-LT 的性能要求。
[0018]本發(fā)明適用于制造_40°C低溫沖擊球墨鑄鐵。
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖為本發(fā)明生產(chǎn)工藝路線圖

【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖所不，其工藝流程是:
[0022](1)原輔材料的選擇
[0023]為了達(dá)到低溫沖擊韌性的要求，要求爐料必須純凈，選用優(yōu)質(zhì)球鐵生鐵，原材料中的錳、磷、硫、鈦等雜質(zhì)必須控制在最低水平，其中微量無素BP、B1、SB、TE的含量要10PPM以下，且廢鋼中雜質(zhì)元素含量控制在最低水平。
[0024](2)電爐熔煉
[0025]采用12T中頻感應(yīng)電爐熔化，將爐料加熱到1500_1520°C，經(jīng)化驗(yàn)，調(diào)整成分后到1450-1460°C，澆注溫度控制在1350±10°C
[0026](3)球化處理
[0027]球化處理工藝采用沖入法球化處理工藝，球化劑采用特殊酏制的球化劑，加入量控制在1.2-1.5%，采用三次孕育處理。
[0028](4)石墨預(yù)處理技術(shù)
[0029]采用石墨預(yù)處理技術(shù)，因?yàn)殍F水的晶核預(yù)處理很重要，可提高材質(zhì)的致密度，減少縮孔縮松傾向，采用石墨預(yù)處理方法，可細(xì)化石墨，提高石墨的圓整度。具體的操作方法是:調(diào)整化學(xué)成分后，由于預(yù)處理劑有增碳效果，因此要使鐵水碳含量低于目標(biāo)值0.2 %，在鐵水包內(nèi)脫硫后將鐵水倒回電爐，當(dāng)1/4鐵水倒入電爐時(shí),在液面上加入0.2-0.25%石墨預(yù)處理劑，然后將剩余鐵水全部倒回，升溫?cái)嚢?MIN，待到出鐵溫度1450±10°C時(shí)，出鐵進(jìn)行球化孕育處理。
[0030](5)過濾澆注技術(shù)
[0031]選用泡沫陶瓷過濾器，鐵水凈化效果最佳。過濾可使球墨鑄鐵的石墨細(xì)化，球數(shù)增力口，圓整度提高，基體中鐵素體量增多，珠光體量減少；過濾是改善球墨鑄鐵的塑性與韌性的有效途徑，經(jīng)過過濾，低溫球墨鑄鐵的延伸與低溫沖擊值顯著提高。
[0032]本發(fā)明適用于制造_40°C低溫沖擊球墨鑄鐵。
【權(quán)利要求】
1.一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于原輔材料-生鐵、廢鋼、孕育劑、球化劑-電爐熔煉-球化處理、-次覆蓋孕育處理-出鐵孕育、隨流孕育、石墨預(yù)處理-(新砂、樹脂砂、固化劑-混砂-鑄型)-過濾澆注-附鑄試塊-拋丸清理-加工試塊-低溫沖擊拉伸試驗(yàn)-UT、MT、RT探傷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于原輔材料的選擇，要求爐料必須純凈，選用優(yōu)質(zhì)球鐵生鐵，原材料中的錳、磷、硫、鈦等雜質(zhì)必須控制在最低水平，其中微量無素BP、B1、SB、TE的含量要10PPM以下，且廢鋼中雜質(zhì)元素含量控制在最低水平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于電爐熔煉是采用12T中頻感應(yīng)電爐熔化，將爐料加熱到1500-1520°C，經(jīng)化驗(yàn)，調(diào)整成分后到1450-1460°C，澆注溫度控制在 1350±10°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于球化處理工藝采用沖入法球化處理工藝，球化劑采用特殊酏制的球化劑，加入量控制在1.2-1.5%，采用三次孕育處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于采用石墨預(yù)處理技術(shù)，采用石墨預(yù)處理方法，可細(xì)化石墨，提高石墨的圓整度，具體的操作方法是:調(diào)整化學(xué)成分后，由于預(yù)處理劑有增碳效果，因此要使鐵水碳含量低于目標(biāo)值0.2%，在鐵水包內(nèi)脫硫后將鐵水倒回電爐，當(dāng)1/4鐵水倒入電爐時(shí)，在液面上加入0.2-0.25%石墨預(yù)處理劑，然后將剩余鐵水全部倒回，升溫?cái)嚢?Min，待到出鐵溫度1450±10°C時(shí)，出鐵進(jìn)行球化孕育處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于過濾澆注技術(shù)選用泡沫陶瓷過濾器。
【文檔編號(hào)】B22C9/08GK104451020SQ201310421673
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】楊長(zhǎng)國(guó) 申請(qǐng)人:楊長(zhǎng)國(guó)