高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法，經(jīng)配料、熔化、球化處理、澆注及爐前化驗(yàn)而完成。爐料配比為：生鐵30%±0.5%，廢鋼10%±0.5%、回爐料20%±0.5%、高純鎳30%±0.3%、錳鐵合金1%±0.1%、硅鐵合金6.4%±0.2%、鉻鐵合金2.2%±0.1%以及電解銅0.4%±0.1%。熔化時(shí)，先加入高純鎳，后加入其它合金，原鐵水的Si含量為3.4%～3.6%；球化處理時(shí)，球化劑選用Mg含量在18%～20%的Ni-Mg合金；鐵水的球化處理溫度為1600℃～1620℃；澆注時(shí)，采用長(zhǎng)效孕育劑和75FeSi，加入量均為熔化重量的0.5%；并采用熔化重量0.2%的瞬時(shí)孕育，澆注溫度為1420℃～1460℃。實(shí)驗(yàn)證明，采用本發(fā)明之生產(chǎn)工藝制做的柴油機(jī)排氣管，成品率達(dá)到90%以上。
【專利說(shuō)明】高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域之鑄造技術(shù)，具體地說(shuō)是耐高溫排氣管的生產(chǎn)制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]船用動(dòng)力柴油機(jī)排氣管采用普通蠕墨鑄鐵和高硅球墨鑄鐵鑄造而成。爐前經(jīng)過(guò)蠕化、球化和孕育處理。常用排氣管的耐受溫度不到600°C。2005年歐VI標(biāo)準(zhǔn)的Cr25-Ni20的耐熱鋼Ni含量約20% ;歐洲標(biāo)準(zhǔn)NF EN13835標(biāo)準(zhǔn)中的X_N1-S1-Cr35-5_2之耐熱鋼Ni含量約35%，零件進(jìn)口費(fèi)用昂貴。該高Ni球鐵生產(chǎn)工藝苛刻，爐前處理稍有不周，就會(huì)導(dǎo)致廢品，實(shí)際生廣中存在下述難點(diǎn):
a)鑄造難度大:碳量低，熔煉溫度高(≥I 580 °C )，澆注溫度高(1460 °C左右)，體收縮大，流動(dòng)性差，糊狀凝固，補(bǔ)縮困難，縮松傾向大，工藝出品率低。
[0003]b)幾何結(jié)構(gòu)、尺寸要求高:零件具有空間彎曲的三通結(jié)構(gòu)，兩個(gè)園法蘭，一個(gè)五角法蘭，對(duì)開面為曲面。常規(guī)壁厚只有IOmm.最厚處壁厚60mm，壁厚差懸殊，存在獨(dú)立熱節(jié)。五角法蘭懸臂長(zhǎng)度600mm，不容易澆滿。法蘭厚度、零件長(zhǎng)度、相互位置尺寸的公差帶窄:±0.1機(jī)械加工不易保證。
[0004]c)零件要求水壓試驗(yàn):0.6MPa，保壓15Min.d)屬于高合金材料，成分要求嚴(yán):
(表1)歐洲標(biāo)準(zhǔn)NF EN13835中要求的化學(xué)成分
【權(quán)利要求】
1.高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法，該高鎳合金X-N1-S1-Cr35-5-2系經(jīng)過(guò)配料、熔化、球化處理、澆注及爐前化學(xué)成分化驗(yàn)而完成的，其特征在于:生產(chǎn)流程及工藝方法如下: 第一步:爐料配比 根據(jù)爐前化學(xué)成分要求，爐料配比中含:生鐵30%± O、5%，廢鋼10%± 0.5%、回爐料20%±0.5%、高純鎳30%±0.3%、錳鐵合金1%±0.1%、硅鐵合金6.4%±0.2%、鉻鐵合金2.2%±0.1% 以及電解銅 0.4%±0.1% ； 爐料配比中，選用20%高Ni回爐料； 第二步:熔化 在送電進(jìn)行熔化形成熔池后加入高純鎳，最后加入其它合金； 將原鐵水的Si含量控制在3.4%~3.6%之間； 第三步:球化處理 合金液成分檢測(cè)合格后，將合金液傾倒入球化處理包中一進(jìn)行球化處理； 球化劑選用Mg含量在18%~20%的N1-Mg合金； 鐵水的球化處理溫度選擇1600°C~1620°C ； 第四步:澆注 球化處理結(jié)束后，將合金液用球化處理包轉(zhuǎn)運(yùn)至澆注現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鑄件澆注； 澆注時(shí)，采用長(zhǎng)效孕育劑INO⑶LIN 390和75FeSi，加入量均為熔化重量的0.5% ;并采用熔化重量的0.2%的INO⑶LIN 400作為瞬時(shí)孕育，在澆注過(guò)程中隨流沖入； 澆注時(shí)，使用含有鈣Ca:0.5%-1.5%、、鋇8%-11%的孕育劑； 澆注溫度為1420°C~1460°C進(jìn)行澆注。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述第三步之奧氏體球墨鑄鐵球化處理，采用“三明治法”進(jìn)行處理，即是，將球化劑先裝入球化堤壩內(nèi)，緊實(shí)鋪平后，再將孕育劑覆蓋在球化劑上，最后用鋼板覆蓋在孕育劑上，球化劑加入量為液重的0.8%，孕育劑加入量為液重的1.2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述“三明治法”進(jìn)行處理，球化劑加入量為液重的0.8%，孕育劑加入量為液重的1.2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述第四步之燒注工藝，在鑄件厚大部位，尤其在厚大的法蘭部位，設(shè)置有保溫冒口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述高Ni奧氏體球鐵排氣管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述第四步之燒注工藝，在鑄件的熱節(jié)部位設(shè)有工藝?yán)滂F。
【文檔編號(hào)】C22C33/12GK103725949SQ201410000565
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】史國(guó)慶, 宋桂娃, 宮顯輝, 嚴(yán)江波, 李驥, 趙小華 申請(qǐng)人:陜西柴油機(jī)重工有限公司