具有表面颗粒的孕育剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于处理液相熔体的颗粒孕育剂，包括，由在熔体中可熔材料的支撑颗粒，和促进石墨成核和生长的材料的表面颗粒，其设置在支撑颗粒的表面，并不连续地分布在支撑颗粒的表面，表面颗粒的粒度分布为其d50小于或等于支撑颗粒d50的十分之一。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理铸铁的孕育剂产品，和用于制造所述孕育剂的方法。
技术介绍
铸铁是一种众所周知的铁-碳合金，其广泛用于机械部件的制造。铸铁通过在模具中铸造之前，在1135°C -1350°C之间的温度下，混合液体状态的合金成分并冷却获得的合金来获得。在其冷却中，碳可以采用不同的物理化学结构，这取决于一些参数。当碳与铁在一起并形成碳化铁Fe3C(也被称为渗碳体)时，得到的铸铁称为白口铸铁。白口铸铁的特征在于其是硬而脆的，这对于一些应用来说是不利的。如果碳以石墨的形式出现，由此得到的铸铁称为灰铸铁。灰铸铁较软且可以被加工。为了得到具有良好机械性能的铸铁部件，因此需要得到的铸铁结构包括尽可能多的以石墨形式的碳和尽可能限制这些碳化铁的形成，碳化铁会使合金硬而且脆。但是没有任何特定的处理时，碳倾向于与铁结合在一起以形成碳化铁。因此，需要在液体状态处理铸铁从而调整碳的结合参数和得到想要的结构。为此，液态铸铁经过孕育处理，旨在向铸铁中引入石墨化的化合物，当铸铁在模具中冷却时，其将促进石墨而不是碳化铁的出现。通常，孕育剂的化合物是那些能在铸铁凝固时促进石墨形成的元素。例如碳，硅，I丐，招等。当然，孕育剂也可以被设计用来实现其他功能。为此，其包括具有特殊效果的其他化合物。特别是，根据所需的性能，尤其期望形成的石墨为球状，蠕虫状或片状的。任何一种石墨形式都可以优选通过特定化合物对铸铁进行特定的处理而得到。因此，例如，球状石墨的形成可以由一种叫做球化剂处理的方式来提升，其主要目的是为铸铁提供足够量的镁，从而石墨可以生长以形成圆形颗粒(球体)。例如，在孕育剂合金中可以包括这些球化剂化合物。我们还可以涉及加入脱硫产品，或实现了特别地处理铸铁中一些取决于液体铸铁浴的初始组成的缺陷的产品，所述缺陷例如是在冷却中容易出现的微缩孔。特别的，它可能包括镧和稀土元素。这些处理可以一次进行也可以多次进行并在制造铸铁中的不同时刻。特别的，已知在钢水包中加入孕育剂，在模具中铸造铸铁之前(钢水包孕育)，在铸造中，或仍在铸造喷口时(晚孕育)。大多数孕育剂通常是由FeSi65或FeSi 75型硅铁合金根据孕育剂的目标组成调整化学组成制造的。有可能在熔炉内或铁水包中调整，通常效率不高，取决于待添加的元素。其也可能包括多种合金的混合物。应当指出的是，铸铁部件的孕育剂的效果也取决于它的厚度。在厚度小的区域，将冷却的更快，将注意到碳化物形成的风险更高。相反的，在具有较大厚度的区域，冷却将较慢并将促进石墨的形成。然而，在厚度大的部件中，冷却可能太慢，在部件的中心附近，形成的石墨可能失去球化率。结果是，具有不同厚度区域的部件可以从一个区域至另一个区域具有不同的物理化学结构，这是不想要的。因此，需要有孕育剂来通过限制石墨的退化的风险和碳化铁的形成实现孕育具有不同厚度的铸铁部件，并且其实现了确保部件的冶金结构从一个区域至另一个区域的良好的均匀性。此外，还希望孕育剂对铸铁的基本组成具有很低的灵敏度，铸铁的基本组成在各批次中可不同(特别是，最初的碳，硅和硫率，等)。此外，不言而喻的，还希望所述的孕育剂不要求高于已知产品的加入速率和它保持了与这些产品类似的在铸铁中良好的溶解性能，和其基本并不会比后者产生更多的浮渣及熔渣。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是提供一种用于处理液相的铸铁的新的孕育剂，其符合所有或部分这些约束。为此，本专利技术提供了一种粉状颗粒孕育剂剂，包括，一方面，由在铸铁液中易熔的材料制成的支撑颗粒，和另一方面，由促进石墨成核化和生长的材料制成的表面颗粒，其设置在支撑颗粒的表面并以不连续的方式分布在支撑颗粒的表面，表面颗粒的粒度分布为使其粒径(d50)小于或等于支撑颗粒粒径(d50)的十分之一。因此，在这样的设置下，表面颗粒形成了不连续的涂层，而支撑颗粒仍然有与铸铁接触的区域。表面颗粒可以通过任何合适的技术而设置在支撑颗粒的表面，例如，通过接枝，结合，涂层。只要，当孕育剂被加入时，对支撑颗粒来说，与铸铁液的接触被阻止。如前所述，表面颗粒的粒度分布小于支撑颗粒的。事实上，意外地观察到，这样的配置，即一组部分涂覆有不同性质，例如不同的粒度分布，的表面颗粒的支持颗粒，呈现出溶解和孕育图像，其将解决上述问题。支撑颗粒与表面颗粒之间性质的差异可以在各自颗粒的组成材料上被进一步阐述。特别的，已经观察到，所述的物理化学结构强烈的限制了高厚度的部件中心的石墨的退化。所述结构还实现了明显改进孕育均匀性，并且更特别是，对于具有不同厚度区域的部件。此外，与包括在熔炉内合金化的传统制造技术相比，由于孕育效果是由支撑颗粒/设置在表面上的颗粒组提供的，而不是通过调整合金的化学成分，所添加的元素的掺入效率大大提尚。根据第一个实施方式，支撑颗粒具有低的孕育性能。因此，多亏了本专利技术，在所述方法中使用低或中等的孕育剂产品成为可能。根据第二个实施方式，支撑颗粒的孕育性能的组分或条件与支撑颗粒与表面颗粒的组合的不同。有利地，支撑颗粒由硅制成，其组分含量可以变化和可以达到支撑颗粒质量的100%。在补充或替代方式中，支撑颗粒可以由碳制成，其组分含量可以变化和可以达到以质量计相对于支撑颗粒质量的100%。如果合适的话，碳是以石墨的形式。当与硅在一起时，它可以，例如，以碳化硅的形式。仍然有利地，支撑颗粒包含相对支撑颗粒的质量，以质量计至少40%的硅。优选地，支撑颗粒由合金制造，更特别的，由铁合金制造。有利地，支撑颗粒包括，特别是以合金的形式，至少一种添加元素，例如铝或妈，特别的，相对于支撑颗粒的质量，对于每一种添加元素，以质量计在0.2到5%之间。仍然优选的，支撑颗粒包括，特别是以合金的形式，至少一种用于处理缩孔的元素，特别的，相对于支撑颗粒的质量，含量在以质量计0.5到6%之间。优选地，相对于孕育剂的质量，表面颗粒的比例在以质量计I到8%，优选以质量计I到5 %。有利地，表面颗粒以基本上均匀的方式分布在支撑颗粒的表面，特别是在一批颗粒内。优选地，直到引入铸铁，表面颗粒占据了支撑颗粒80到90%的表面。有利地，表面颗粒选自，单独的金属元素或金属元素的混合物，所述金属元素如铝，铋和锰，硅化物，特别是铁硅化物，稀土硅化物和钙硅化物，氧化物，如氧化铝，氧化钙，氧化硅或氧化钡，金属硫化物，特别是铁的硫化物，钙硫化物和稀土硫化物，硫酸盐，特别是硫酸钡，和炭黑。本专利技术还涉及一种制造本专利技术的孕育剂的方法。根据所述方法的第一步，提供了，一方面，由在铸铁液中易熔的材料制造的粒度分布范围在0.2到7mm的支撑颗粒，另一方面，粒度分布为使其粒径d50小于或等于支撑颗粒粒径d50的十分之一的表面颗粒。然后，在第二步，表面颗粒沉积在支撑颗粒上。这一步可以通过任何本领域技术人员已知的技术实现。在铸铁孕育剂领域传统的粒度分布被包括进0.2到7mm的粒度分布范围内，即粒度分布:0.2-0.5mm, 0.4_2mm 和 2_7mm。在本专利技术的一个变化方式中，表面颗粒的沉积通过镶嵌的方式机械化的实施。为此，支撑颗粒和表面颗粒在高速，例如在速度范围从1000到1500rpm下干混，从而得到通过表面颗粒以不连续分布镶嵌到支撑颗粒表面的沉积物。[0当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理铸铁液的粉末状颗粒孕育剂，其特征在于包括，一方面，由在铸铁液中易熔的材料制成的支撑颗粒，和另一方面，由促进石墨成核化和生长的材料制成的表面颗粒，其设置在支撑颗粒的表面并以不连续的方式分布在支撑颗粒的表面。表面颗粒的粒度分布为其粒径d50小于或等于支撑颗粒粒径d50的十分之一。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·马尔加里亚，奥雷利·费伊，
申请(专利权)人：菲赫贝姆简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR