本發(fā)明涉及一種抗屈服鑄鐵型材的熔煉制備方法，屬于鑄鐵材料加工技術(shù)領域。
技術(shù)背景
鑄鐵是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶中已大量應用。隨著近年來科學技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對鑄鐵焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鑄鐵的焊接性研究也隨之深入。鑄鐵的廣泛應用促進了鑄鐵焊接技術(shù)的發(fā)展，同時焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鑄鐵的應用領域，因此鑄鐵的焊接技術(shù)正成為研究的熱點之一。鋁塑板是由經(jīng)過表面處理并用涂層烤漆的3003鋁錳合金、5005鋁鎂合金板材作為表面，PE塑料作為芯層，高分子粘結(jié)膜經(jīng)過一系列工藝加工復合而成的新型材料?，F(xiàn)有技術(shù)中的鑄鐵型材在熔煉過程中經(jīng)常會出現(xiàn)雜質(zhì)含量大，整個工藝過程復雜等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗屈服鑄鐵型材的熔煉制備方法，提高鑄鐵型材的綜合性能。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種抗屈服鑄鐵型材的熔煉制備方法，包括有以下操作步驟：
（1）配置鑄鐵熔體：
按下列重量份原料：55-65 3003鋁錠、32-42廢棄的鋁制品、5-10碳化硼、5-10納米石英砂粉末進行配比，將上述原料加入熔煉爐，升溫至爐料開始軟化下塌時，向熔液表面撒上一層覆蓋劑覆蓋，所述覆蓋劑是由以下重量份組分組成：10-20份CaO、10-25份 AL2O3、35-45份SiO2、12-30份木炭、12-23份 粉煤灰；當爐料完全熔化后，應適當攪動熔體，以使熔池里各處溫度均勻一致，最后向熔體內(nèi)加入鎂錠；
2）精煉處理：利用精煉劑對鑄鐵熔體進行精煉處理，當鑄鐵熔體經(jīng)過精煉處理，并扒出表面浮渣后，即可將熔體輸注到靜置爐，鑄鐵熔體進入靜置爐后升溫至700-750℃保持20-30min，然后利用氬氣將鑄鐵熔體中的氫及細小雜質(zhì)帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量；再按每噸鑄鐵熔體加入20-30Kg 除鈉劑，所述的除鈉劑由以下重量份組分組成：活性碳酸鈣粉 50-60、氯化鎂 30-40、六氯化二碳 2-10，在靜置爐內(nèi)鑄造得鑄鐵圓鑄棒；
（3）熱處理
鑄鐵圓鑄棒鋸切后進行水霧化蒸汽處理，處理時間為4-5小時，溫度為450-550℃，鑄鐵圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到450-490℃，并保溫2-3小時；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鑄鐵圓鑄棒送入回火爐中加熱到300-400℃，保溫50-70min；
（4）成型加工
將鑄鐵圓鑄棒加熱至450-500℃，然后利用擠壓機將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形，擠壓模具溫度240-260℃，擠壓速度7-8米/分鐘；風冷型材表面溫度至100-130℃后，放入1-5℃水性淬火液中進行淬火處理6-7分鐘；
（5）對鑄鐵型材經(jīng)過校直處理后，對鑄鐵型材進行淬火，淬火溫度400-500℃，冷卻方式選擇為強風配合水霧淬火冷卻，保證基體中獲得高的過飽和的固溶體；
（6）在擠壓結(jié)束后8 小時之內(nèi)對鑄鐵型材進行時效處理，時效溫度為165-185℃，保溫時間為6-8h；
（7）對經(jīng)過時效處理后的型材進行深冷處理,液氮溫度為-125～-150℃,深冷處理的時間為2-5小時，在液氮中的等溫時間為: 型材的橫截面積的乘以2～3min/mm2，深冷處理后將溫度已回升到室溫的型材放入100℃的沸水中加熱60-80分鐘；
（8）靜電粉末噴涂
鑄鐵型材經(jīng)脫脂劑清洗、鉻化劑鉻化等預處理后，通過噴槍將靜電粉末涂料噴在鑄鐵型材上。
所述的碳化硼的細度為5-8μm。
所述熱處理，鑄鐵圓鑄棒鋸切后進行水霧化蒸汽處理，處理時間為4.5小時，溫度為500℃，鑄鐵圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到480℃，并保溫2.5小時；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鑄鐵圓鑄棒送入回火爐中加熱到350℃，保溫60min。
本發(fā)明原料配料中添加了廢鋁材料，由于廢鋁材料經(jīng)過一次冶煉，其成分穩(wěn)定，故不發(fā)明配方中增加廢鋁材料有利于鋁型材性能穩(wěn)定，減少了鋁液冶煉時出現(xiàn)沒有檢測的材料影響鋁型材質(zhì)量的可能性；調(diào)整鋁材配方中有關(guān)成分的用量比例，對配方進一步優(yōu)化，增加了鑄鐵的強度和硬度，有利于提高鑄鐵型材的綜合性能；退火處理、淬火處理、校直處理等步驟，增加了鋁材料的內(nèi)部組織的均勻性與晶粒的細化，大大改善了鑄鐵型材的質(zhì)量與加工性能；對鑄鐵型材表面進行鉻化處理，提高了鑄鐵型材表面氧化膜的抗腐蝕能力和鑄鐵型材與涂層的結(jié)合力。
具體實施方式
下面結(jié)合施例對本發(fā)明作進一步描述，但不局限于下列實施例。
一種抗屈服鑄鐵型材的熔煉制備方法，包括有以下操作步驟：
（1）配置鑄鐵熔體：
按下列重量份（公斤）原料：55份鋁錠、32份廢棄的鋁制品、5份碳化硼、5份納米石英砂粉末進行配比，碳化硼的細度為5-8μm，將上述原料加入熔煉爐，升溫至爐料開始軟化下塌時，向熔液表面撒上一層覆蓋劑覆蓋，所述覆蓋劑是由以下重量份（公斤）組分混合組成：20份CaO、25份 AL2O3、35份SiO2、12份木炭、12份 粉煤灰；當爐料完全熔化后，應適當攪動熔體，以使熔池里各處溫度均勻一致，最后向熔體內(nèi)加入鎂錠；
2）精煉處理：利用精煉劑對鑄鐵熔體進行精煉處理，當鑄鐵熔體經(jīng)過精煉處理，并扒出表面浮渣后，即可將熔體輸注到靜置爐，鑄鐵熔體進入靜置爐后升溫至700-750℃保持20-30min，然后利用氬氣將鑄鐵熔體中的氫及細小雜質(zhì)帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量；再按每噸鑄鐵熔體加入20Kg 除鈉劑，所述的除鈉劑由以下重量份（公斤）組分混合組成：活性碳酸鈣粉 60、氯化鎂 30、六氯化二碳 2，在靜置爐內(nèi)鑄造得鑄鐵圓鑄棒；
（3）熱處理
鑄鐵圓鑄棒鋸切后進行水霧化蒸汽處理，處理時間為4.5小時，溫度為500℃，鑄鐵圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到480℃，并保溫2.5小時；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鑄鐵圓鑄棒送入回火爐中加熱到350℃，保溫60min；
（4）成型加工
將鑄鐵圓鑄棒加熱至450-500℃，然后利用擠壓機將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形，擠壓模具溫度240-260℃，擠壓速度7-8米/分鐘；風冷型材表面溫度至100-130℃后，放入1-5℃水性淬火液中進行淬火處理6-7分鐘；
（5）對鑄鐵型材經(jīng)過校直處理后，對鑄鐵型材進行淬火，淬火溫度400-500℃，冷卻方式選擇為強風配合水霧淬火冷卻，保證基體中獲得高的過飽和的固溶體；
（6）在擠壓結(jié)束后8 小時之內(nèi)對鑄鐵型材進行時效處理，時效溫度為165-185℃，保溫時間為6-8h；
（7）對經(jīng)過時效處理后的型材進行深冷處理,液氮溫度為-125～-150℃,深冷處理的時間為2-5小時，在液氮中的等溫時間為: 型材的橫截面積的乘以2～3min/mm2，深冷處理后將溫度已回升到室溫的型材放入100℃的沸水中加熱60-80分鐘；
（8）靜電粉末噴涂
鑄鐵型材經(jīng)脫脂劑清洗、鉻化劑鉻化等預處理后，通過噴槍將靜電粉末涂料噴在鑄鐵型材上。
經(jīng)檢測，產(chǎn)物化學成分為：Si 0.227%、Mg 2.626%、Fe 0.394%、Cu 0.062%、Mn 0.059%、Cr 0.292%、Zn 0.0856%、其他元素合計0.121%、其余為Al；除鎂外，其它合金成分由原料帶入，力學性能為：抗拉強度為324MPa，屈服強度為260MPa，延伸率為16.9%；表面性能為：單件局部膜厚29μm，落砂試驗磨耗系數(shù)559 g/μm，滴堿試驗 142s。