專利名稱：蠕墨鑄鐵型上變質(zhì)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明蠕墨鑄鐵型上變質(zhì)技術(shù)，屬于蠕墨鑄鐵處理工藝。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)蠕墨鑄鐵的研究大多是把重點(diǎn)放在石墨形貌上，傳統(tǒng)的蠕鐵處理方法大部分在爐前澆包中，有的在工頻爐內(nèi)處理。與本發(fā)明最接近的技術(shù)是美國(guó)和我國(guó)西安交大進(jìn)行試驗(yàn)型內(nèi)蠕化的處理方法，這種方法是將Mg-Ti蠕化劑及孕育劑分別用粘結(jié)劑等壓制成塊狀。生產(chǎn)中，在扣箱前將塊狀蠕化劑放于澆注系統(tǒng)上專設(shè)的反應(yīng)室中，再用不經(jīng)蠕化處理的原鐵液澆注，完成蠕鐵變質(zhì)處理。該技術(shù)能縮短鐵液變質(zhì)到凝固的時(shí)間間隔，但蠕化劑的成本較高，工藝難于靈活控制，再加上低的工藝出品率，使該技術(shù)停留在試驗(yàn)階段，在生產(chǎn)中應(yīng)用有許多問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提出一種新的蠕鐵處理工藝，它既有上述型內(nèi)蠕化處理方法的優(yōu)點(diǎn)，如簡(jiǎn)化蠕鐵處理方法，防止蠕化衰退，又可簡(jiǎn)化澆注系統(tǒng)，提高工藝出品率，隨機(jī)控制蠕化率，穩(wěn)定蠕鐵生產(chǎn)，擴(kuò)大蠕鐵使用范圍，節(jié)約稀土硅鐵和孕育劑等貴重金屬原材料，降低成本，有利于蠕墨鑄鐵的推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明蠕墨鑄鐵型上變質(zhì)技術(shù)基于型上變質(zhì)蠕化基理，充分利用原鐵液澆注時(shí)流體動(dòng)能沖、混變質(zhì)劑，有效的縮短變質(zhì)后蠕墨鑄鐵液到凝固的時(shí)間，不僅減少變質(zhì)后鐵液氧化，同時(shí)，根據(jù)鑄件要求可控制兩階段共晶的任何一個(gè)階段，以型上控制不同變質(zhì)劑及加入量解決在同一生產(chǎn)階段或流水線上澆注出不同壁厚、不同基體、不同蠕化率和性能要求的蠕鐵件。根據(jù)對(duì)鑄鐵件要求，往鑄型中澆注未經(jīng)變質(zhì)的原鐵液的同時(shí)勻速?zèng)_入適量、一定混合粒度的1稀土硅鐵合金等無(wú)鎂熔化劑及75Fe-Si等孕育劑，在紊流中變質(zhì)劑均勻熔入鐵液，進(jìn)入鑄型腔。
原鐵液需要凈化，要快速檢定S、Ti有害元素控制其含量(S＜0.05%，Ti＜0.4%)。
在大量生產(chǎn)時(shí)，流水線上用帶微機(jī)控制、有光電開關(guān)的直流無(wú)級(jí)變速螺旋定量給料器，定點(diǎn)在型上隨鐵液沖入變質(zhì)劑;批量生產(chǎn)則用澆包嘴上瞬時(shí)孕育裝置定量沖入變質(zhì)劑。變質(zhì)劑加入量隨S含量而變化，S含量越高，變質(zhì)劑加入量相應(yīng)增加，在無(wú)其它干擾元素條件下原鐵液S含量每0.01%，加凈稀土量0.008～0.4%，隨壁厚增大而增加，同時(shí)，孕育劑加入量為鐵液重量的0.15%-0.7%，隨壁厚增大而增大，特厚件還要增加型內(nèi)孕育塊，孕育劑重量占鐵液重量的0.2%。
本發(fā)明用的蠕化劑、孕育劑所用粒度分四類A5-6mm，B3-4mm，C1-2mm，D粉末。粒度混合比例隨壁厚變化。
壁厚＞100mm，A類粒度60%+B類粒度40%。
壁厚＞100-50mm，A類、B類各50%。
壁厚＞50-30mm，B類、C類各50%。
壁厚＞30-12mm，B類70%，D類30%。
壁厚＞12m，C類、D類各50%。
在型內(nèi)對(duì)原鐵液要進(jìn)行二維過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，提高澆注溫度對(duì)不同壁厚鑄件，澆注溫度范圍如下壁厚＞50，澆注溫度1350-1380℃。
壁厚＞30-50，澆注溫度1370-1390℃。
壁厚＞10-30，澆注溫度1380-1400℃。
壁厚＞4-10，澆注溫度1390-1420℃。
壁厚≤4，澆注溫度1450-1480℃。
封閉澆注系統(tǒng)，控制澆注速度(時(shí)間)，每公斤鐵液0.2～2秒，隨鑄件重量及厚度而異，厚、重件取下限，薄、輕件取上限。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明蠕墨鑄鐵的型上變質(zhì)技術(shù)，蠕化、孕育同時(shí)完成，較包內(nèi)處理工藝可節(jié)約變質(zhì)劑75%，無(wú)蠕化衰退，溫度損失少，可根據(jù)鑄件壁厚、原鐵液S含量合理調(diào)整變質(zhì)劑量，取消了攪拌、扒渣工序，節(jié)約時(shí)間，減少溫度下降，改善勞動(dòng)條件，避免變質(zhì)處理后合包鐵浪費(fèi)，較型內(nèi)蠕化減輕澆注系統(tǒng)重量?？傊?，穩(wěn)定蠕化率，減少?gòu)U品率，提高成品率20%，減少蠕化劑、孕育劑用量75%，節(jié)省原材料，降低成本。
實(shí)施例1厚大蠕鐵件鐵液重556Kg，最大壁厚80，最薄35，批量生產(chǎn)。
原鐵液S含量0.06%，用1稀土Fe-Si合金(稀土含量27%)型上處理，蠕化劑粒度5-6mm及3-4mm各1/2混合，用瞬時(shí)孕育裝置控制加入量3.08Kg即原鐵液重量的0.05%，孕育劑加入量為原鐵液重的0.4%，與蠕化劑混合，全部變質(zhì)劑在澆注件重95%鐵液時(shí)加完，在澆注扣箱前，將型內(nèi)孕育塊0.2%(約1公斤)加于過(guò)濾網(wǎng)前澆注系統(tǒng)中。
實(shí)施例2鑄鐵件鐵液重20Kg，壁厚12mm，最薄5mm，流水線生產(chǎn)，原鐵液S含量0.07%，用1稀土Fe-Si(稀土含量27%)型上蠕化劑用粒度1-2mm及粉末各1/2混合均勻，加入量為原鐵液重量的0.26%，即0.05%Kg/件，同時(shí)加入孕育劑75Fe-Si，加入量為原鐵液重量的0.2%即0.04Kg/件，粒度與上述蠕化劑粒度相同，與原鐵液均勻混合的變質(zhì)劑用螺旋給料器定量加入，澆注速度在生產(chǎn)線上由定量器控制0.25-0.3Kg/分，需18-20秒澆完。
權(quán)利要求
1.一種蠕墨鑄鐵的變質(zhì)處理技術(shù)，其特征在于它是型上變質(zhì)處理，根據(jù)鑄件要求，往鑄型中澆注未經(jīng)變質(zhì)的原鐵液的同時(shí)，勻速?zèng)_入適量、一定混合粒度的1稀土硅鐵合金等無(wú)鎂蠕化劑及75Fe-Si孕育劑，在紊流中變質(zhì)劑均勻熔入鐵液，進(jìn)入鑄型腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型上變質(zhì)處理技術(shù)，其特征在于可隨時(shí)定量沖入變質(zhì)劑，加入量隨S含量正比變化，原鐵液S含量每0.01%，加凈稀土量0.008-0.4%，孕育劑加入量為鐵液重量的0.15-0.7%，隨壁厚增大而增大，特厚件還要增加型內(nèi)孕育塊，加在過(guò)濾網(wǎng)前的澆注系統(tǒng)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的型上變質(zhì)處理技術(shù)，其特征在于變質(zhì)劑(蠕化劑、孕育劑)的粒度大小混合比例隨壁厚而變化，粒度大小分四類A5-6mm，B3-4mm，C1-2mm，D粉未，粒度混合比例壁厚＞100-mm，A類50%、B類40%，壁厚100-50mm，A類、B類各50%，壁厚50-30mm，B類各50%，壁厚30-12mm，B類70%，D類30%，壁厚＜12mm，C類、D類各50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變質(zhì)處理技術(shù)，其特征在于提高澆注溫度，對(duì)不同壁厚鑄件，澆注溫度范圍如下壁厚＞50，澆注溫度1350-1380℃，壁厚＞30-50，澆注溫度1370-1390℃，壁厚＞10-30，澆注溫度1380-1400℃，壁厚＞4-10，澆注溫度1390-1420℃，壁厚≤4，澆注溫度1450-1480℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變質(zhì)處理技術(shù)，其特征在于是封閉澆注系統(tǒng)，澆注速度控制在每公斤鐵液0.2-2秒，隨鑄件重量及厚度而異，厚、重件取下限，薄，輕件取上限。
全文摘要
本發(fā)明蠕墨鑄鐵型上變質(zhì)技術(shù)，屬于蠕墨鑄鐵處理工藝，其目的是簡(jiǎn)化蠕鐵處理方法，防止蠕化衰退，穩(wěn)定蠕鐵生產(chǎn)，擴(kuò)大使用范圍，節(jié)約稀土硅鐵和孕育劑等貴重原材料，降低成本。本發(fā)明是在澆注未經(jīng)變質(zhì)的原鐵液同時(shí)，均勻向液流沖入混合粒度的稀土硅鐵合等蠕化劑和75％Fe-Si等孕育劑，使之在紊流中均勻熔入鐵液盡量縮短鐵液變質(zhì)到澆注凝固的時(shí)間，以減少變質(zhì)劑及鐵液的氧化，本發(fā)明在汽車等行業(yè)可大力推廣。
文檔編號(hào)C21C1/10GK1054273SQ9010503
公開日1991年9月4日 申請(qǐng)日期1990年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月21日
發(fā)明者劉靜遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部沈陽(yáng)鑄造研究所