一種球墨鑄鐵的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種球墨鑄鐵的制備方法，本發(fā)明通過沖天爐熔煉技術(shù)，利用合適的球化工藝技術(shù)，并進(jìn)行多次孕育，采用合適的開箱時間，從而保證獲得低溫綜合性能符合QT400-18AL（-20℃）標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)低溫高韌性球墨鑄鐵鑄件。其成分范圍為：C：3.3~3.6%，Si：1.8-2.2%，Mn：＜0.20%，P：<0.040%，S<0.020%，Re：0.030~0.040%，Mg：0.040~0.055%。此類球鐵可以滿足質(zhì)量要求較高的風(fēng)電、核電、高鐵等低溫高性能鑄件的質(zhì)量需求。
【專利說明】一種球墨鑄鐵的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵的制備方法，更具體說是涉及一種利用沖天爐熔煉制造QT400-18AL球墨鑄鐵的工藝方法，屬于鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]QT400-18AL球墨鑄鐵因其具有較高的延伸率，低溫條件下沖擊韌性較好等特點，目前已被廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、核電和高鐵機(jī)車等行業(yè)。目前，我國生產(chǎn)的QT400-18AL球墨鑄鐵熔煉工藝多以電爐熔煉為主，而用沖天爐熔煉的非常少，且不宜達(dá)到其對低溫沖擊韌性的要求而造成廢品率較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種利用沖天爐熔煉制造QT400-18AL球墨鑄鐵的工藝方法。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn):
本發(fā)明的球墨鑄鐵的制備方法是通過下述步驟來實現(xiàn)的:
a、選用原材料:焦炭:固定碳碳含量≥85%，硫含量< 0.50%，水含量< 3% ;新生鐵:碳含量4.2~4.3%，硅含量:0.9~1.1%，磷含量< 0.040%,硫含量:< 0.020% ;廢鋼:低錳優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼:碳≤0.5%，錳< 0.3% ；
b、采用沖天爐富氧送風(fēng)工藝，以提高鐵液溫度:沖天爐底焦高度為180(T2000mm，批料500kg ;其中新生鐵380~420kg，廢鋼80~120kg，焦炭55~60kg ;出爐溫> 1450度；
C、球化孕育處理:利用蓋包法進(jìn)行球化處理，在經(jīng)過預(yù)熱的球化處理包內(nèi)加入球化劑稀土鎂合金FeSiMg8Re3，球化劑加入量為步驟b所得鐵液重量的1.5~1.6%，經(jīng)此球化后鎂殘量控制在0.04(H).055wt%,稀土殘量控制在0.03(H).040wt%,并在球化處理時，在沖天爐出鐵槽中隨流沖入孕育劑，孕育劑加入量為步驟b所得鐵液重量的0.5%，；
d、澆注及三次隨流孕育處理:澆注溫度>1380°C，澆注過程中進(jìn)行三次隨流孕育；一次孕育在包底將粒度為3-8mm的含75_SiFe 0.8%孕育劑的覆蓋在球化劑表面，加入量為鐵液總質(zhì)量的0.8%，球化劑和孕育劑放置在帶堤壩的一側(cè)，要避免鐵液直接沖到；二次孕育是在球化處理時，在電爐出鐵槽中隨流沖入粒度為3~8mm的含Ba和Ca孕育劑，加入量為鐵液總質(zhì)量的0.5%，；三次孕育是澆注過程中的隨流孕育，采用粒度為0.3^1.0mm的孕育劑，加入量為鐵液總質(zhì)量的0.1% ；
e、澆注后處理:澆注后，根據(jù)鑄件不同壁厚的要求開箱時間控制在24-36小時(在鑄件壁厚為40-100mm時)，之后在爐溫500-550°C的條件下保溫2-3小時，隨爐冷卻至200°C以下出爐即可；本發(fā)明的方法不需要石墨化退火處理，只需進(jìn)行正常的消除鑄件應(yīng)力退火即可。
[0005]本發(fā)明中所述球化劑、孕育劑成分如下表:
球化劑、孕育劑成分(％)
【權(quán)利要求】
1.一種球墨鑄鐵的制備方法，其特征在于:所述方法是通過下述步驟來實現(xiàn)的: a、選用原材料:焦炭:固定碳碳含量>85%，硫含量< 0.50%，水含量< 3% ;新生鐵:碳含量4.2~4.3%，硅含量:0.9~1.1%，磷含量< 0.040%,硫含量:< 0.020% ;廢鋼:低錳優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼:碳≤0.5%，錳< 0.3% ； b、采用沖天爐富氧送風(fēng)工藝，以提高鐵液溫度:沖天爐底焦高度為180(T2000mm，批料500kg，其中新生鐵380~420kg、廢鋼80~120kg、焦炭55~60kg ;出爐溫> 1450度；最終使鐵液化學(xué)成分達(dá)到 wt% 為:C:3.3~3.6%, Si:1.8~2.2%, Mn:< 0.20%, P:<0.040%, S〈0.020%,Re:0.030-0.040%, Mg:0.040-0.055% ； c、球化孕育處理:利用蓋包法進(jìn)行球化處理，在經(jīng)過預(yù)熱的球化處理包內(nèi)加入球化劑稀土鎂合金FeSiMg8Re3，球化劑加入量為步驟b所得鐵液重量的1.5~1.6%，經(jīng)此球化后鎂殘量控制在0.04(H).055wt%,稀土殘量控制在0.03(H).040wt%,并在球化處理時，在沖天爐出鐵槽中隨流沖入孕育劑，孕育劑加入量為步驟b所得鐵液重量的0.5%，； d、澆注及三次隨流孕育處理:澆注溫度>1380°C，澆注過程中進(jìn)行三次隨流孕育；一次孕育在包底將粒度為3~8mm的含75_SiFe 0.8%孕育劑的覆蓋在球化劑表面，加入量為鐵液總質(zhì)量的0.8%，球化劑和孕育劑放置在帶堤壩的一側(cè)，要避免鐵液直接沖到；二次孕育是在球化處理時，在電爐出鐵槽中隨流沖入粒度為3~8mm的含Ba和Ca孕育劑，加入量為鐵液總質(zhì)量的0.5%，；三次孕育是澆注過程中的隨流孕育，采用粒度為0.3^1.0mm的孕育劑，加入量為鐵液總質(zhì)量的0.1% ； e、澆注后處理:澆注后，根據(jù)鑄件不同壁厚的要求開箱時間控制在21-36小時，之后在爐溫50(T550°C的條件下保溫2~3小時，隨爐冷卻至200°C以下出爐即可。
【文檔編號】B22D1/00GK103757172SQ201410056141
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】洪書淮, 陳獻(xiàn)西, 余頌青 申請人:恒天重工股份有限公司