本發(fā)明涉及一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑及其生產(chǎn)方法,用于鑄造高鉛青銅鑄件時使用,進而防止鉛偏析現(xiàn)象的精煉過程。
背景技術(shù):
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防偏析精煉劑是鑄造高鉛青銅時使用的主要的精煉劑和輔助添加劑,經(jīng)過精確配比后,通過粉磨、干燥、攪拌混合等工藝后,其產(chǎn)品要求水分含量小于0.1%,細度達到300~400目。
隨著全球礦山業(yè)的設(shè)備超大型化的發(fā)展,對設(shè)備的內(nèi)部的銅襯套耐磨要求越來越高,高鉛青銅襯套的耐磨優(yōu)勢越來越突出,但是目前這種材質(zhì)的銅套的生產(chǎn)技術(shù)由發(fā)達國家把控,國內(nèi)的銅套的鉛粒的分布不均,金相晶格不夠細膩,造成使用壽命僅達到國外的一半時間,這些缺點造成了礦山破碎設(shè)備的維修成本大大提高,因維修時停車時間較長,又影響了礦山的產(chǎn)能,減少了設(shè)備的利用率,所以將高鉛青銅的質(zhì)量,就是鉛粒的偏析問題解決好,成為礦山業(yè)研究的當(dāng)務(wù)之急,但是僅僅通過強力攪拌、迅速冷卻等物理方法,已經(jīng)不能很好的解決鉛偏析現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有鑄造過程中僅僅依靠強力攪拌和迅速冷卻來防止偏析的不足,提供一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑及其生產(chǎn)方法,通過使用化學(xué)的方法來達到防止鉛偏析現(xiàn)象,使高鉛青銅鑄件中的鉛粒均勻分布、金相晶粒細膩、鑄件組織致密,進而滿足市場以及鑄造企業(yè)的需求,有效提高我國鑄造青銅鑄件的質(zhì)量。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑,該鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的組成成分按重量百分比為:鎳Ni15~16%,磷P10~11%,稀土元素30~32%,鋅Zn5~6%,硅Si6.8~7.2%,鎂Mg0.28~0.33%,鈦Ti0.10~0.15%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。
所述的鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的生產(chǎn)方法,其具體工藝流程如下:
A、在中頻爐中加入電解銅板和電解鎳板,要求銅板和鎳板的純度不低于99.99%,重量配比是鎳和銅各占45%,再加入占重量配比10%的工業(yè)金屬硅;
B、在1300~1350℃溫度條件下加熱熔化;
C、撒入適量覆蓋劑來減少氧化造渣;
D、攪拌使工業(yè)金屬硅快速熔化并保持溫度均勻;
E、加入重量配比10%的鋅,攪拌均勻;
F、取樣化驗:使用光譜儀快速進行爐前化學(xué)成分分析;
G、成分調(diào)整---補料或沖淡,使原料化學(xué)成分按重量百分比達到下列要求:
鎳Ni15~16%,鋅Zn5~6%,硅Si6.8~7.2%,雜質(zhì)總含量<0.1%,余量為銅Cu;
H、熔煉爐內(nèi)熔體處理:采用無污染的高純N2與適量精煉噴粉劑來噴粉精煉30~60min,熔煉爐中溫度控制在900~950℃;
I、然后進行除氣除渣;
J、將所得金屬液體倒入到錠模中,冷卻成塊得到鎳銅中間合金;
K、按金屬液體的重量比例添加磷銅合金20%,鎳銅合金50%,稀土元素30%,要求加入的磷銅合金比例是含磷11%,攪拌均勻;
L、將以上混合物放入干燥箱中烘干,使水分小于0.1%;
M、成分再次調(diào)整---補料或沖淡,使原料化學(xué)成分按重量百分比達到下列要求:鎳Ni15~16%,磷P10~11%,稀土元素30~32%,鋅Zn5~6%,硅Si6.8~7.2%,鎂Mg0.28~0.33%,鈦Ti0.10~0.15%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅;
N、將符合要求的混合物加入立式磨機中粉磨成300~400目粉末,稱重、打包、檢驗、入庫、出廠。
所述的稀土元素為鑭La ,或為鈰Ce ,或為錸Re 。
在步驟G和步驟M的成分調(diào)整過程中,所有的原材料為市面上出售的分析純。
在步驟C中,所述的覆蓋劑為市面上常規(guī)出售的青銅鑄造用覆蓋劑。
在步驟H中,所述的精煉噴粉劑為市面上常規(guī)出售的青銅鑄造用精煉噴粉劑。
本發(fā)明生產(chǎn)出來的鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的各種參數(shù)如下:
細度達到300~400目,水分小于0.1%,合金成分為:鎳Ni15~16%,磷P10~11%,稀土元素30~32%,鋅Zn5~6%,硅Si6.8~7.2%,鎂Mg0.28~0.33%,鈦Ti0.10~0.15%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。
本發(fā)明所能產(chǎn)生的積極效果如下:
1、使用本發(fā)明的鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑后,鑄造高鉛青銅可有效減輕鑄件的鉛偏析傾向,得到鉛粒均勻分布、金相晶粒細膩、鑄件組織致密、晶相合格的鑄件。
2、采用本發(fā)明的原料組分配合生產(chǎn)方法后,通過在鑄件上中下取樣化驗后,偏析率不超過1%,晶相合格、組織致密。
3、使用本發(fā)明的原料組分配合生產(chǎn)方法后,有利于提高對鑄造產(chǎn)品晶粒的變質(zhì)效果,獲得較好的機械性能。
4、本發(fā)明采用高純氮氣加精煉劑噴粉進行噴粉精煉,操作方便,所生產(chǎn)出來的高鉛青銅鑄件,成分穩(wěn)定均勻,組織致密,表面干凈,是生產(chǎn)高鉛青銅鑄件最好的精煉劑。
具體實施方式:
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋和說明:
實施例1、一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑,該鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的組成成分按重量百分比為:鎳Ni15%,磷P10%,稀土鑭La元素30%,鋅Zn5%,硅Si6.8%,鎂Mg0.28%,鈦Ti0.10%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。
所述的鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的生產(chǎn)方法,其具體工藝流程如下:
A、在中頻爐中加入電解銅板和電解鎳板,要求銅板和鎳板的純度不低于99.99%,重量配比是鎳和銅各占45%,再加入占重量配比10%的工業(yè)金屬硅;
B、在1300~1350℃溫度條件下加熱熔化;
C、撒入適量覆蓋劑來減少氧化造渣;
D、攪拌使工業(yè)金屬硅快速熔化并保持溫度均勻;
E、加入重量配比10%的鋅,攪拌均勻;
F、取樣化驗:使用光譜儀快速進行爐前化學(xué)成分分析;
G、成分調(diào)整---補料或沖淡,使原料化學(xué)成分按重量百分比達到下列要求:
鎳Ni15~16%,鋅Zn5~6%,硅Si6.8~7.2%,雜質(zhì)總含量<0.1%,余量為銅Cu;
H、熔煉爐內(nèi)熔體處理:采用無污染的高純N2與適量精煉噴粉劑來噴粉精煉30~60min,熔煉爐中溫度控制在900~950℃;
I、然后進行除氣除渣;
J、將所得金屬液體倒入到錠模中,冷卻成塊得到鎳銅中間合金;
K、按金屬液體的重量比例添加磷銅合金20%,鎳銅合金50%,稀土元素30%,要求加入的磷銅合金比例是含磷11%,攪拌均勻;
L、將以上混合物放入干燥箱中烘干,使水分小于0.1%;
M、成分再次調(diào)整---補料或沖淡,使原料化學(xué)成分按重量百分比達到下列要求:鎳Ni15~16%,磷P10~11%,稀土元素30~32%,鋅Zn5~6%,硅Si6.8~7.2%,鎂Mg0.28~0.33%,鈦Ti0.10~0.15%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅;
N、將符合要求的混合物加入立式磨機中粉磨成300~400目粉末,稱重、打包、檢驗、入庫、出廠。
在步驟G和步驟M的成分調(diào)整過程中,所有的原材料為市面上出售的分析純。
所述的稀土元素為鑭La ,或者鈰Ce 。
在步驟C中,所述的覆蓋劑為市面上常規(guī)出售的青銅鑄造用覆蓋劑。
在步驟H中,所述精煉噴粉劑為市面上常規(guī)出售的青銅鑄造用精煉噴粉劑。
實施例2、本實施例和實施例1生產(chǎn)方法基本相同,相同之處不重述,不同之處在于:一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑,該鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的組成成分按重量百分比為:鎳Ni16%,磷P11%,稀土錸Re元素32%,鋅Zn6%,硅Si7.2%,鎂Mg0.33%,鈦Ti0.15%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。
實施例3、本實施例和實施例1生產(chǎn)方法基本相同,相同之處不重述,不同之處在于:一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑,該鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的組成成分按重量百分比為:鎳Ni16%,磷P11%,稀土鈰Ce元素32%,鋅Zn6%,硅Si6.8%,鎂Mg0.30%,鈦Ti0.12%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。
實施例4、本實施例和實施例1生產(chǎn)方法基本相同,相同之處不重述,不同之處在于:一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑,該鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的組成成分按重量百分比為:鎳Ni15%,磷P11%,稀土錸Re元素31%,鋅Zn5%,硅Si6.9%,鎂Mg0.29%,鈦Ti0.13%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。
實施例5、本實施例和實施例1生產(chǎn)方法基本相同,相同之處不重述,不同之處在于:一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑,該鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的組成成分按重量百分比為:鎳Ni16%,磷P10%,稀土鈰Ce元素30%,鋅Zn6%,硅Si7.1%,鎂Mg0.31%,鈦Ti0.11%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。
實施例6、本實施例和實施例1生產(chǎn)方法基本相同,相同之處不重述,不同之處在于:一種鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑,該鑄造高鉛青銅用防偏析精煉劑的組成成分按重量百分比為:鎳Ni15%,磷P11%,稀土鑭La元素32%,鋅Zn5%,硅Si7.0%,鎂Mg0.32%,鈦Ti0.14%,鐵Fe ≤0.10%,錳Mn ≤0.05%,雜質(zhì)總含量<1.0%,余量為銅。