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一種非合金化、高強度灰鑄鐵生產液壓鑄件的制備方法_2

文檔序號:9368181閱讀:來源:國知局
果,細化石墨,細化基體,增加初生奧氏體的數(shù)量,控制鑄 件型內冷卻時間,進一步改善鑄件組織機構和力學性能,生產出質量穩(wěn)定的BZZ系列液壓 轉向器閥體鑄件HT250及BM系列液壓馬達閥體鑄件HT300。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 實施例一 步驟一、確定材質HT250為BZZ全液壓轉向器閥體,所需的化學成分及各元素之間相互 關系:C:3. 15 ~3. 25%,Si:2. 10 ~2. 20%,Mn:0? 80 ~0? 90%,P<0? 1%,S:0? 08 ~0? 12%, CE:3. 86 ~3. 94%,其余為Fe;且,《 (Si) /? (C) :0? 68 ~0? 69,Si-Mn的差值為L3,孕育 硅與總硅的比值:《 (Si孕)/? (Si終)為0. 2~0. 3。
[0017] 步驟二、采用中頻感應電爐進行熔煉:爐料采用80%碳素廢鋼與20%回爐料;其 中,碳素廢鋼含有以下質量百分比的化學成分:C:0. 2%,S:0. 2%,Mn:0. 4%,回爐料為鑄件相 同牌號。將回爐料放置于爐底,廢鋼料放置于回爐料上; 在爐料熔化三分之一時將重量為廢鋼量*2. 76%的石墨化增碳劑加入至爐料中部,進 行增碳處理; 在爐料熔化三分之二時將碳化硅加入至爐料中部,進行增硅處理。其中,碳化硅(含量 85%)的加入量為:全廢鋼爐料量2tX2. 19% ; 同時,熔煉中元素燒損5%已計算在配料中; 并對鐵液進行靜置處理:爐料在15KTC高溫中熔煉,并靜置3~5分鐘后,溫度降至 1490°C時出鐵。
[0018] 步驟三、靜置后的爐料進行爐前鐵水轉運包沖兌合金及廢鋼:根據(jù)包內鐵液量依 次放入混合孕育劑、硅鐵合金及高碳錳鐵合金,之后再放入無銹碳素廢鋼; 其中,混合孕育劑為:硅鋇合金及稀土硅鋇鈣合金以6 :4配比而成,粒度為3~8_,重 量為包內鐵液量500kgX0. 18% ; 硅鐵合金為FeSi75A12P-B,粒度為5~15mm,重量為包內鐵液量500kgX0. 4% ; 錳鐵合金為FeMn68C7,粒度為5~15mm,重量為包內鐵液量500kgX0. 38% ; 無銹碳素廢鋼重量為包內鐵液量X2%~5%,并根據(jù)澆鑄溫度,當澆溫超1380°C時 選取選取下限2%,澆溫1340°C以下時選取上限5%,且無銹碳素廢鋼長度< 100mm,厚度 < 3mm〇
[0019] 步驟四、對鐵液進行三級孕育處理:使用混合孕育劑,用于一級孕育爐前轉運包 內、使用硅鐵孕育劑,用于二級孕育澆鑄包內及三級孕育澆鑄隨流; 其中,混合孕育劑為:硅鋇合金及稀土硅鋇鈣合金以6 :4配比而成,粒度為3~8_,用 于爐前轉運包內;硅鋇合金FeBaSi,其成分為Si:60~68%,Al:1. 0~2. 0%,Ca:0. 8~ 22%,Ba:4~6%,Mn:8~10%,余量為Fe;硅鋇鈣稀土合金RECaBaSi,成分為RE3~5%, Cal~3%,BaL5 ~4%,Al〈3%Si46 ~54%,余量為Fe。
[0020] 硅鐵孕育劑為 75FeSi,其成分為Si:74-79%,Al:0? 8-1. 6%,CaO. 5-1. 0% 余量為 Fe;其中,粒度1~3mm用于澆鑄包內,粒度0.3~Imm用于隨流孕育。
[0021] 該孕育工藝表如下表所示:
步驟五、完成三級孕育后,鑄件在溫度為1320°C~1380°C澆鑄。
[0022] 鑄件在自動造型線型內冷卻時間為90~120分鐘,根據(jù)環(huán)境溫度工件大小來確 定,且鑄件出型溫度< 500 °C。
[0023] 步驟六、鑄件最終經落砂、清理、打磨、檢測后出廠。
[0024] 完成后的材質為HT250的BZZ全液壓轉向器閥體,重量5kg,鑄件壁厚差20mm,終 端產品落處僅I. 8mm,要求耐壓25Mpa,基本硬度HB200± 10,單件硬度差小于HB5,珠光體 基體,A型石墨85%以上,易切削加工。按照本工藝方法,穩(wěn)定大批量生產出液壓轉向器閥 體。本體強度達到250-270Mpa,硬度190-210HB,單件硬度差5HB內,25Mpa壓力無滲漏,金 相組織片狀A型石墨均勻分布,珠光體含量91. 5%,碳化物1%,易切削加工。已經大批量供 貨國內最大液壓轉向器生產廠鎮(zhèn)江液壓股份,大批量出口。
[0025] 實施例二 步驟一、確定材質為HT300的BM系列擺線液壓馬達閥體,所需的化學成分及各元素之 間相互關系:C:3. 10 ~3. 20%,Si:2. 10 ~2. 20%,Mn:0? 85 ~0? 95%,P<0? 1%,S:0? 08 ~ 0? 12%,CE:3. 86 ~3. 94%,其余為Fe;所述《 (Si)/? (C) :0? 68 ~0? 69,Si-Mn的差值為 1. 25,孕育硅與總硅的比值:《 (Si孕)/? (Si終)為0. 25~0. 35。
[0026] 步驟二、采用中頻感應電爐進行熔煉:爐料采用80%碳素廢鋼與20%回爐料;其 中,碳素廢鋼含有以下質量百分比的化學成分:C:0. 2%,S:0. 2%,Mn:0. 4%,回爐料為鑄件相 同牌號。將回爐料放置于爐底,廢鋼料放置于回爐料上; 在爐料熔化三分之一時將重量為廢鋼量2t*2. 74%的石墨化增碳劑加入至爐料中部, 進行增碳處理; 在爐料熔化三分之二時將碳化硅加入至爐料中部,進行增硅處理。其中,碳化硅(含量 85%)的加入量為:廢鋼爐料量2tX2. 34% ; 同時,熔煉中元素燒損5%已計算在配料中; 并對鐵液進行靜置處理:爐料在15KTC高溫中熔煉,并靜置3~5分鐘后,溫度降至 1490°C時出鐵。
[0027] 步驟三、靜置后的爐料進行爐前鐵水轉運包沖兌合金及廢鋼:根據(jù)包內鐵液量依 次放入混合孕育劑、硅鐵合金及高碳錳鐵合金,之后再放入無銹碳素廢鋼; 其中,混合孕育劑為:硅鋇合金及稀土硅鋇鈣合金以6 :4配比而成,粒度為3~8_,重 量為包內鐵液量500kgX0. 17% ; 硅鐵合金為FeSi75A12P-B,粒度為5~15mm,重量為包內鐵液量500kgX0. 33% ; 錳鐵合金為FeMn68C7,粒度為5~15mm,重量為包內鐵液量500kgX0. 4% ; 無銹碳素廢鋼重量為包內鐵液量X2%~5%,并根據(jù)澆鑄溫度,當澆溫超1380°C時 選取選取下限2%,澆溫1340°C以下時選取上限5%,且無銹碳素廢鋼長度< 100mm,厚度 < 3mm〇
[0028] 步驟四、對鐵液進行三級孕育處理:使用混合孕育劑,用于一級孕育爐前轉運包 內、使用硅鐵孕育劑,用于二級孕育澆鑄包內及三級孕育澆鑄隨流; 其中,混合孕育劑為:硅鋇合金及稀土硅鋇鈣合金以6 :4配比而成,粒 度為3~8mm,用于爐前轉運包內;娃鋇合金FeBaSi,其成分為Si:60~ 68%,Al:1. 0 ~2. 0%,Ca:0? 8 ~22%,Ba:4 ~6%,Mn:8 ~10%,余量為Fe;
稀土合金RECaBaSi,成分為RE3 ~5%,Cal~3%,BaL5 ~4%,Al〈3%Si46 ~54%,余量為 Fe0
[0029] 硅鐵孕育劑為 75FeSi,其成分為Si:74-79%,AI:0? 8-1. 6%,CaO. 5-1. 0% 余量為 Fe;其中,粒度1~3mm用于澆鑄包內,粒度0.3~Imm用于隨流孕育。
[0030] 該孕育工藝表如下表所示:
步驟五、完成三級孕育后,鑄件在溫度為1320°C~1380°C澆鑄。
[0031] 鑄件在自動造型線型內冷卻時間為90~120分鐘,根據(jù)環(huán)境溫度工件大小來確 定,且鑄件出型溫度< 500 °C。
[0032] 步驟六、鑄件最終經落砂、清理、打磨、檢測后出廠。
[0033] 完成后的材質為HT300的BM系列擺線液壓馬達閥體,重量4. 5-7kg,硬度要求 HB190-210, 32Mpa壓力無滲透。按本發(fā)明HT300化學成分,工藝方法,穩(wěn)定生產出強度在 320-350Mpa,硬度在HB195-210之間,A型片狀石墨均勻分布,珠光體含量92. 5%,碳化物含 量1%,3
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