專利名稱：球化劑及其生產(chǎn)方法與用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造合金添加劑及其生產(chǎn)エ藝和用途，尤其涉及一種球墨鑄鐵球化劑及其生產(chǎn)方法與用途。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上生產(chǎn)和銷售的球化劑普遍的是Re3Mg7_9或Re5Mg7_9。稀土和鎂含量偏高。存在以下問題球化劑的生產(chǎn)成本較高；其次稀土和鎂的殘留導(dǎo)致薄壁鑄件在薄壁處出現(xiàn)部分或全白ロ。尤其是對(duì)于采用覆膜砂鋳造エ藝，鋳型裸澆。生產(chǎn)薄壁管件和管接頭時(shí)由于覆膜砂潰散比較快，鑄件在高溫下裸露在空氣中鑄件冷卻快，出現(xiàn)部分白ロ或全白ロ ；在球化處理時(shí)鐵水沸騰的厲害，并伴有強(qiáng)光和鎂蒸汽安全隱患，對(duì)人的皮膚和眼睛刺激大，同時(shí)溫度下降幅度大，會(huì)使鑄件出現(xiàn)氣孔、冷隔、澆注不足等缺陷；鐵水對(duì)鎂的吸收率下降，鐵水對(duì)鎂的吸收一般在4-6%時(shí)吸收率達(dá)70%，隨著鎂的增加鐵水對(duì)鎂的吸收率開始下降，達(dá) 到8%時(shí)吸收率只有50%，9%時(shí)只有45%。有鑒于上述現(xiàn)有的球化劑及其生產(chǎn)方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)ー種新型的球化劑及其生產(chǎn)方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在干，克服現(xiàn)有的球化劑及其生產(chǎn)方法存在的缺陷，而提供ー種新型的球化劑及其生產(chǎn)方法，所要解決的技術(shù)問題是降低生產(chǎn)成本，適于生產(chǎn)薄壁球鐵鑄件，簡(jiǎn)化鑄件加工エ藝，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。硅是極強(qiáng)的石墨化元素，加入量低在熔煉合金時(shí)易出現(xiàn)噴爐現(xiàn)象，好多生產(chǎn)廠家都出現(xiàn)因噴爐造成人員傷亡事故。加入量高不但成本加大，而且會(huì)出現(xiàn)合金組織疏松，成分偏析。鈣是強(qiáng)石墨化元素能有效彌補(bǔ)稀土和鎂的不足，同時(shí)壓制鎂的沸騰。但是鈣在鐵水中的溶解度是有限的。低了效果差，高了反而出現(xiàn)反白ロ現(xiàn)象。鋇是強(qiáng)石墨化元素可凈化鐵水，延緩衰退等功效。鋇在鐵水表面形成ー層薄薄的保護(hù)膜防止硫、氧二次進(jìn)入鐵水。鍶和鉍是強(qiáng)石墨化元素，加入適量可使球鐵在共析轉(zhuǎn)變時(shí)形成大量或全部鐵素體基體，細(xì)化石墨球，同時(shí)增加石墨球數(shù)量。使鑄件抗拉強(qiáng)度和延伸率大大增強(qiáng)。依據(jù)本發(fā)明提出的ー種球化劑，其成分及重量百分比分別為鎂5. 0-6. 0%、稀土
O.8-1. 2%、鈣 3. 0-3. 5%、硅 42-44%、鋇 3. 5-4. 5%、鍶 O. 5-0. 7%、鉍 O. 1-0. 18%，余量為鐵。前述鐵由廢鋼提供。前述鎂、稀土、鈣、硅、鋇、鍶和鉍分別由以下原材料提供エ業(yè)純鎂錠、30稀土、30硅鈣、75#硅鐵、25硅鋇、75鍶鐵和80鉍鐵提供。原料要求
(I)エ業(yè)純鎂錠Mg彡99. 8%，塊度要求是エ業(yè)純鎂錠(7. 3Kg/塊)每塊切成非等分4_5段即可。(2)稀土硅鐵合金其規(guī)格為Xt30，其化學(xué)成分為Re30% ；Si < 45%;Mn < 7% ；Ca
<5% ；Ti < 6%其余為Fe，塊度要求5_35mm。(3)硅鐵采用含硅量75%的硅鐵，粒度為10-35_。(4)硅鈣牌號(hào) Ca31Si60, Ca 不小于 31，Si 不大于 65，C-0. 8，A1-2. 4，P-0. 04， S-0. 06
塊度 5_35mm。(5)硅鋇牌號(hào) FeBa25Si40，Ba Si Al Mn C P S
25 40 3.0 0.4 O. 3 0.04 0.04
塊度 5_35mm。(6)廢鋼Φ18_25螺紋鋼或相應(yīng)粗細(xì)的A3鋼也行，截?cái)酁?00_350臟。(7)鍶鐵鍶不小于75，余量為鐵和硅，塊度10_35mm。(8)鉍鐵鉍不小于80，余量為硅和鐵，塊度10_35mm。制備前述的球化劑的方法，包括如下步驟，
步驟ー，取重量百分比的鎂錠5. 0-6. O %、稀土 3-4 %、硅鈣15-18 %、硅鐵55-60 %、硅鋇15-18%、鍶鐵O. 7-1. O %、鉍鐵O. 1-0. 2%和余量的廢鋼進(jìn)行取料；
步驟ニ，將步驟一取好的料按照以下順序加入到感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，加入順序?yàn)殒V淀一銀鐵一秘鐵一稀土一娃韓一娃鎖一娃鐵一廢鋼；
步驟三，當(dāng)溫度達(dá)到1260°C 1300°C時(shí)出爐，將合金液倒入密閉的多層的錠盤中冷卻到室溫；
步驟四，將步驟三冷卻的合金液破碎，加工成成品封裝打包。前述球化劑可以用于制備壁厚為3_4mm的球鐵鑄件。用于感應(yīng)電爐熔煉時(shí)，所述球化劑的加入量為I. 1—1. 4%。用于沖天爐熔煉時(shí)，所述球化劑的加入量為I. 4—1. 6%。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的球化劑及其生產(chǎn)方法與用途至少具有下列優(yōu)點(diǎn) 該球化劑采用低鎂、低稀土添加，在球鐵生產(chǎn)中加入少量后能得到薄壁球鐵鑄件無需
熱處理，本體取樣抗拉強(qiáng)度420—650Mpa，延伸率20%以上。從而解決了長(zhǎng)期以來薄壁鑄件部分白ロ或全白ロ使用性能下降，必須回火處理，増加了生產(chǎn)成本這個(gè)難題。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的球化劑及其生產(chǎn)方法與用途其具體實(shí)施方式
、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。實(shí)施例I :
步驟一，取重量百分比的鎂錠6. O %、稀土 3. 2 %、硅鈣16 %、硅鐵60 %、硅鋇17%、鍶鐵0.8%、秘鐵O. 11 和余量的鐵進(jìn)打取料；
步驟ニ，將步驟一取好的料按照以下順序加入到感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，加入順序?yàn)殒V淀一銀鐵一秘鐵一稀土一娃韓一娃鎖一娃鐵一廢鋼；
步驟三，當(dāng)溫度達(dá)到1280°C時(shí)出爐，將合金液倒入密閉的多層的錠盤中冷卻到室溫； 步驟四，將步驟三冷卻的合金液破碎，加工成成品封裝打包。按I. 3%比例取上述方法生產(chǎn)的球化劑，用感應(yīng)電爐生產(chǎn)3mm薄壁散法蘭時(shí)(覆膜砂鑄造,鑄型裸澆エ藝)、(材質(zhì)要求QT400-18)得到的鑄件，將鑄件本體實(shí)驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度達(dá)到420Mpa，延伸率為23% ;鑄件試塊的抗拉強(qiáng)度為425Mpa，延伸率達(dá)22%，進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，斷ロ無白ロ，金相分析結(jié)果顯示球化等級(jí)為2級(jí)，基體含鐵素體95%珠光體5%。
實(shí)施例2
步驟ー，取重量百分比的鎂錠5.8%、稀土 3.3%、硅鈣17 %、硅鐵58 %、硅鋇16 %、鍶 鐵0.9%、秘鐵O. 13%和余量的鐵進(jìn)打取料；
步驟ニ，將步驟一取好的料按照以下順序加入到感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔煉，加入順序?yàn)殒V淀一銀鐵一秘鐵一稀土一娃韓一娃鎖一娃鐵一廢鋼；
步驟三，當(dāng)溫度達(dá)到1280°C時(shí)出爐，將合金液倒入密閉的多層的錠盤中冷卻到室溫； 步驟四，將步驟三冷卻的合金液破碎，加工成成品封裝打包。按I. 5%比例取上述方法生產(chǎn)的球化劑，用沖天爐生產(chǎn)3. 5mm薄壁100*300的法蘭三通(粘土砂造型)、(材質(zhì)要求QT500-7)得到的鑄件，將鑄件本體實(shí)驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度達(dá)到520Mpa，延伸率為12. 2% ;鑄件試塊的抗拉強(qiáng)度為550Mpa，延伸率達(dá)11. 9%，進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，斷ロ無白ロ，金相分析結(jié)果顯示球化等級(jí)為2級(jí)，基體含鐵素體80%珠光體20%。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述掲示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種球化劑，其特征在于其成分及重量百分比分別為鎂5. 0-6. O %、稀土O.8-1. 2% M 3. 0-3. 5%、硅 42-44%、鋇 3. 5-4. 5%、鍶 O. 5-0. 7%、鉍 O. 1-0. 18%，余量為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球化劑，其特征在于所述鐵由廢鋼提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球化劑，其特征在于所述鎂、稀土、鈣、硅、鋇、鍶和鉍分別由工業(yè)純鎂錠、30稀土、30硅鈣、75#硅鐵、25硅鋇、75鍶鐵和80鉍鐵提供。
4.制備權(quán)利要求2所述的球化劑的方法其特征在于包括如下步驟， 步驟一，取重量百分比的鎂錠5. 0-6. 0%、稀土 3-4%、硅鈣15-18%、硅鐵55_60%、硅鋇15-18%、鍶鐵O. 7-1. O %、鉍鐵O. 1-0. 2%和余量的廢鋼進(jìn)行取料； 步驟二，將步驟一取好的料按照以下順序加入到感應(yīng)電爐中或沖天爐中進(jìn)行熔煉，力口入順序?yàn)槔m(xù)淀一銀鐵一秘鐵一稀土一娃韓一娃鎖一娃鐵一廢鋼； 步驟三，當(dāng)溫度達(dá)到1260°C 1300°C時(shí)出爐，將合金液倒入密閉的多層的錠盤中冷卻到室溫； 步驟四，將步驟三冷卻的合金液破碎，加工成成品封裝打包。
5.一種權(quán)利要求I所述的球化劑的用途，其特征在于所述球化劑用于制備壁厚為3-4mm的球鐵鑄件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球化劑的用途，其特征在于用于感應(yīng)電爐熔煉時(shí)，所述球化劑的加入量為I. 1—1.4%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球化劑的用途，其特征在于用于沖天爐熔煉時(shí)，所述球化劑的加入量為I. 4—1. 6%ο
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種球化劑，其成分及重量百分比分別為鎂5.0-6.0％、稀土0.8-1.2％、鈣3.0-3.5％、硅42-44％、鋇3.5-4.5％、鍶0.5-0.7％、鉍0.1-0.18％，余量為鐵;以及該球化劑的制備方法和用途，該球化劑采用低鎂、低稀土添加，在球鐵生產(chǎn)中加入少量后能得到薄壁球鐵鑄件無需熱處理，本體取樣抗拉強(qiáng)度420--650Mpa，延伸率20%以上。從而解決了長(zhǎng)期以來薄壁鑄件部分白口或全白口使用性能下降，必須回火處理，增加了生產(chǎn)成本這個(gè)難題。
文檔編號(hào)B22D1/00GK102827987SQ20121035582
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者孫述全, 王先進(jìn) 申請(qǐng)人:蕪湖市金貿(mào)流體科技股份有限公司