最新球化剂及其生产方法与用途的制作方法

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专利名称:球化剂及其生产方法与用途的制作方法
技术领域
本发明涉及一种铸造合金添加剂及其生产エ艺和用途,尤其涉及一种球墨铸铁球化剂及其生产方法与用途。
背景技术
目前市场上生产和销售的球化剂普遍的是Re3Mg7_9或Re5Mg7_9。稀土和镁含量偏高。存在以下问题球化剂的生产成本较高;其次稀土和镁的残留导致薄壁铸件在薄壁处出现部分或全白ロ。尤其是对于采用覆膜砂鋳造エ艺,鋳型裸浇。生产薄壁管件和管接头时由于覆膜砂溃散比较快,铸件在高温下裸露在空气中铸件冷却快,出现部分白ロ或全白ロ ;在球化处理时铁水沸腾的厉害,并伴有强光和镁蒸汽安全隐患,对人的皮肤和眼睛刺激大,同时温度下降幅度大,会使铸件出现气孔、冷隔、浇注不足等缺陷;铁水对镁的吸收率下降,铁水对镁的吸收一般在4-6%时吸收率达70%,随着镁的增加铁水对镁的吸收率开始下降,达 到8%时吸收率只有50%,9%时只有45%。有鉴于上述现有的球化剂及其生产方法存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设ー种新型的球化剂及其生产方法,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容
本发明的主要目的在干,克服现有的球化剂及其生产方法存在的缺陷,而提供ー种新型的球化剂及其生产方法,所要解决的技术问题是降低生产成本,适于生产薄壁球铁铸件,简化铸件加工エ艺,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。硅是极强的石墨化元素,加入量低在熔炼合金时易出现喷炉现象,好多生产厂家都出现因喷炉造成人员伤亡事故。加入量高不但成本加大,而且会出现合金组织疏松,成分偏析。钙是强石墨化元素能有效弥补稀土和镁的不足,同时压制镁的沸腾。但是钙在铁水中的溶解度是有限的。低了效果差,高了反而出现反白ロ现象。钡是强石墨化元素可净化铁水,延缓衰退等功效。钡在铁水表面形成ー层薄薄的保护膜防止硫、氧二次进入铁水。锶和铋是强石墨化元素,加入适量可使球铁在共析转变时形成大量或全部铁素体基体,细化石墨球,同时增加石墨球数量。使铸件抗拉强度和延伸率大大增強。依据本发明提出的ー种球化剂,其成分及重量百分比分别为镁5. 0-6. 0%、稀土
O.8-1. 2%、钙 3. 0-3. 5%、硅 42-44%、钡 3. 5-4. 5%、锶 O. 5-0. 7%、铋 O. 1-0. 18%,余量为铁。前述铁由废钢提供。前述镁、稀土、钙、硅、钡、锶和铋分别由以下原材料提供エ业纯镁锭、30稀土、30硅钙、75#硅铁、25硅钡、75锶铁和80铋铁提供。原料要求
(I)エ业纯镁锭Mg彡99. 8%,块度要求是エ业纯镁锭(7. 3Kg/块)每块切成非等分4_5段即可。(2)稀土硅铁合金其规格为Xt30,其化学成分为Re30% ;Si < 45%;Mn < 7% ;Ca
<5% ;Ti < 6%其余为Fe,块度要求5_35mm。(3)硅铁采用含硅量75%的硅铁,粒度为10-35_。(4)硅钙牌号 Ca31Si60, Ca 不小于 31,Si 不大于 65,C-0. 8,A1-2. 4,P-0. 04, S-0. 06
块度 5_35mm。(5)硅钡牌号 FeBa25Si40,Ba Si Al Mn C P S
25 40 3.0 0.4 O. 3 0.04 0.04
块度 5_35mm。(6)废钢Φ18_25螺纹钢或相应粗细的A3钢也行,截断为300_350臟。(7)锶铁锶不小于75,余量为铁和硅,块度10_35mm。(8)铋铁铋不小于80,余量为硅和铁,块度10_35mm。制备前述的球化剂的方法,包括如下步骤,
步骤ー,取重量百分比的镁锭5. 0-6. O %、稀土 3-4 %、硅钙15-18 %、硅铁55-60 %、硅钡15-18%、锶铁O. 7-1. O %、铋铁O. 1-0. 2%和余量的废钢进行取料;
步骤ニ,将步骤一取好的料按照以下顺序加入到感应电炉中进行熔炼,加入顺序为镁淀一银铁一秘铁一稀土一娃韩一娃锁一娃铁一废钢;
步骤三,当温度达到1260°C 1300°C时出炉,将合金液倒入密闭的多层的锭盘中冷却到室温;
步骤四,将步骤三冷却的合金液破碎,加工成成品封装打包。前述球化剂可以用于制备壁厚为3_4mm的球铁铸件。用于感应电炉熔炼时,所述球化剂的加入量为I. 1—1. 4%。用于冲天炉熔炼时,所述球化剂的加入量为I. 4—1. 6%。借由上述技术方案,本发明的球化剂及其生产方法与用途至少具有下列优点 该球化剂采用低镁、低稀土添加,在球铁生产中加入少量后能得到薄壁球铁铸件无需
热处理,本体取样抗拉强度420—650Mpa,延伸率20%以上。从而解决了长期以来薄壁铸件部分白ロ或全白ロ使用性能下降,必须回火处理,増加了生产成本这个难题。上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的球化剂及其生产方法与用途其具体实施方式
、特征及其功效,详细说明如后。实施例I :
步骤一,取重量百分比的镁锭6. O %、稀土 3. 2 %、硅钙16 %、硅铁60 %、硅钡17%、锶铁0.8%、秘铁O. 11 和余量的铁进打取料;
步骤ニ,将步骤一取好的料按照以下顺序加入到感应电炉中进行熔炼,加入顺序为镁淀一银铁一秘铁一稀土一娃韩一娃锁一娃铁一废钢;
步骤三,当温度达到1280°C时出炉,将合金液倒入密闭的多层的锭盘中冷却到室温; 步骤四,将步骤三冷却的合金液破碎,加工成成品封装打包。按I. 3%比例取上述方法生产的球化剂,用感应电炉生产3mm薄壁散法兰时(覆膜砂铸造,铸型裸浇エ艺)、(材质要求QT400-18)得到的铸件,将铸件本体实验,抗拉强度达到420Mpa,延伸率为23% ;铸件试块的抗拉强度为425Mpa,延伸率达22%,进行破坏性试验,断ロ无白ロ,金相分析结果显示球化等级为2级,基体含铁素体95%珠光体5%。
实施例2
步骤ー,取重量百分比的镁锭5.8%、稀土 3.3%、硅钙17 %、硅铁58 %、硅钡16 %、锶 铁0.9%、秘铁O. 13%和余量的铁进打取料;
步骤ニ,将步骤一取好的料按照以下顺序加入到感应电炉中进行熔炼,加入顺序为镁淀一银铁一秘铁一稀土一娃韩一娃锁一娃铁一废钢;
步骤三,当温度达到1280°C时出炉,将合金液倒入密闭的多层的锭盘中冷却到室温; 步骤四,将步骤三冷却的合金液破碎,加工成成品封装打包。按I. 5%比例取上述方法生产的球化剂,用冲天炉生产3. 5mm薄壁100*300的法兰三通(粘土砂造型)、(材质要求QT500-7)得到的铸件,将铸件本体实验,抗拉强度达到520Mpa,延伸率为12. 2% ;铸件试块的抗拉强度为550Mpa,延伸率达11. 9%,进行破坏性试验,断ロ无白ロ,金相分析结果显示球化等级为2级,基体含铁素体80%珠光体20%。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述掲示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种球化剂,其特征在于其成分及重量百分比分别为镁5. 0-6. O %、稀土O.8-1. 2% M 3. 0-3. 5%、硅 42-44%、钡 3. 5-4. 5%、锶 O. 5-0. 7%、铋 O. 1-0. 18%,余量为铁。
2.根据权利要求I所述的球化剂,其特征在于所述铁由废钢提供。
3.根据权利要求I所述的球化剂,其特征在于所述镁、稀土、钙、硅、钡、锶和铋分别由工业纯镁锭、30稀土、30硅钙、75#硅铁、25硅钡、75锶铁和80铋铁提供。
4.制备权利要求2所述的球化剂的方法其特征在于包括如下步骤, 步骤一,取重量百分比的镁锭5. 0-6. 0%、稀土 3-4%、硅钙15-18%、硅铁55_60%、硅钡15-18%、锶铁O. 7-1. O %、铋铁O. 1-0. 2%和余量的废钢进行取料; 步骤二,将步骤一取好的料按照以下顺序加入到感应电炉中或冲天炉中进行熔炼,力口入顺序为续淀一银铁一秘铁一稀土一娃韩一娃锁一娃铁一废钢; 步骤三,当温度达到1260°C 1300°C时出炉,将合金液倒入密闭的多层的锭盘中冷却到室温; 步骤四,将步骤三冷却的合金液破碎,加工成成品封装打包。
5.一种权利要求I所述的球化剂的用途,其特征在于所述球化剂用于制备壁厚为3-4mm的球铁铸件。
6.根据权利要求4所述的球化剂的用途,其特征在于用于感应电炉熔炼时,所述球化剂的加入量为I. 1—1.4%。
7.根据权利要求4所述的球化剂的用途,其特征在于用于冲天炉熔炼时,所述球化剂的加入量为I. 4—1. 6%ο
全文摘要
本发明是关于一种球化剂,其成分及重量百分比分别为镁5.0-6.0%、稀土0.8-1.2%、钙3.0-3.5%、硅42-44%、钡3.5-4.5%、锶0.5-0.7%、铋0.1-0.18%,余量为铁;以及该球化剂的制备方法和用途,该球化剂采用低镁、低稀土添加,在球铁生产中加入少量后能得到薄壁球铁铸件无需热处理,本体取样抗拉强度420--650Mpa,延伸率20%以上。从而解决了长期以来薄壁铸件部分白口或全白口使用性能下降,必须回火处理,增加了生产成本这个难题。
文档编号B22D1/00GK102827987SQ20121035582
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者孙述全, 王先进 申请人:芜湖市金贸流体科技股份有限公司

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