灰铸铁的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种灰铸铁的生产方法，包括以下步骤：按照质量百分含量，称取废钢40‑50％、铁屑20‑25％、回炉料35‑45％、增碳剂1.6‑2.0％；依次将铁屑、废钢、增碳剂和回炉料加入电炉中熔化，并调整成分得到铁水；提供一铁水处理包和一浇注包，并将铁水处理包和浇注包均预热至600℃以上；将铁水倒入已预热的铁水处理包内；提供钝化丝，对铁水处理包内的铁水进行喂丝钝化处理；其中，以质量百分含量计，钝化丝中Si为45‑48％、Ca为2.0‑2.5％、Mg为0.7‑0.9％，Ba为5.8‑6.2％、Re为20‑22％；钝化丝的加入量为13m每吨铁水；按照与铁水的质量比，称取75Si‑Fe 0.40‑0.60％、Sn 0.06‑0.08％，并混合均匀，得到混合物；将上述混合物加入至浇注包内，再将经过喂丝钝化处理后的铁水倒入至浇注包内；浇注成型，成型后即得到灰铸铁。

【技术实现步骤摘要】
灰铸铁的生产方法
本专利技术涉及铸铁加工
，特别涉及一种灰铸铁的生产方法。
技术介绍
灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，因断裂时断口呈暗灰色，故称为灰铸铁，其主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，是应用最广的铸铁。灰铸铁借助于其独特的金相组织和性能特点广泛应用于汽车、工程机械等方面，尤其是汽车制动器部分的应用较为广泛。灰铸铁组织是由金属基体加片状石墨组成的。但在灰铸铁组织中，极易在石墨尖端部位产生应力集中、疲劳，导致以灰铸铁加工的铸件易开裂失效，降低了使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种灰铸铁的生产方法，以解决现有技术中的以灰铸铁加工的铸件易开裂失效，使用寿命较低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种灰铸铁的生产方法，包括以下步骤：按照质量百分含量，称取废钢40-50％、铁屑15-25％、回炉料25-40％、增碳剂1.6-2.0％；依次将所述铁屑、所述废钢、所述增碳剂和所述回炉料加入电炉中熔化，并调整成分得到铁水；其中，以质量百分含量计，所述铁水中C为3.40-3.50％、Si为1.10-1.30％、Mn为0.60-0.90％、P≤0.15％、S为0.06-0.12％、Cr为0.20-0.50％，其余为微量元素和Fe；提供一铁水处理包和一浇注包，并将所述铁水处理包和所述浇注包均预热至600℃以上；将所述铁水的温度升高至1520-1540℃，然后将所述铁水倒入已预热的所述铁水处理包内；提供钝化丝，对所述铁水处理包内的所述铁水进行喂丝钝化处理；其中，以质量百分含量计，所述钝化丝中Si为45-48％、Ca为2.0-2.5％、Mg为0.7-0.9％，Ba为5.8-6.2％、Re为20-22％，其余为Fe；所述钝化丝的直径为13±0.8mm，且所述钝化丝的加入量为13m每吨铁水；按照与所述铁水的质量比，称取75Si-Fe0.40-0.60％、Sn0.06-0.08％，并混合均匀，得到混合物；将上述混合物加入至所述浇注包内，再将经过喂丝钝化处理后的所述铁水倒入至所述浇注包内；浇注成型，浇注温度1380～1420℃，浇注时间≤10分钟，成型后即得到灰铸铁。在其中一实施方式中，在浇注时随流加入与所述铁水的质量比为.1～0.2％的钝化随流孕育剂，其中，以质量百分含量计，所述钝化随流孕育剂中Si为68-70％、Ca为1.0％-1.5％、Re为1.8-2.5％，其余为Fe和微量元素。在其中一实施方式中，所述钝化随流孕育剂中的Re包括质量百分含量为65-85％的Ce和15-35％的La。在其中一实施方式中，所述钝化丝中的Re包括质量百分含量为85-90％的Ce和10-15％的La。在其中一实施方式中，在所述喂丝钝化处理步骤中，同时通过两个喂丝通道加入钝化丝，两所述钝化丝的总量为13m每吨铁水；各所述喂丝通道的喂丝速度为30m/min。在其中一实施方式中，提前称量所述铁水处理包的重量，加入所述铁水后再称量重量，得到所述铁水的重量。在其中一实施方式中，所述75Si-Fe中Si的质量百分含量为72％-80％、Ca的质量百分含量≤1.0％、Al的质量百分含量≤1.0％、余量为Fe；所述Sn的纯度≥99.9％。在其中一实施方式中，以质量百分含量计，所述废钢中C≤0.5％、Si≤0.5％、Mn≤1.5％、Cr≤0,。6％、余量为Fe及微量元素；以质量百分含量计，所述铁屑中C为3.3-3.5％、Si为1.6-1.9％、Mn为0.6-0.9％、P≤0.05％、S≤0.12％、余量为Fe及微量元素；以质量百分含量计，所述回炉料中C为3.3-3.5％、Si为1.6-1.9％、Mn为0.6-0.9％、P≤0.05％、S≤0.12％、余量为Fe及微量元素；以质量百分含量计，所述增碳剂中固定C≥92％、挥发份≤0.1％、灰份≤5％、S≤0.5％、水分≤0.5％、N为3000-5000ppm。在其中一实施方式中，所述依次将所述铁屑、所述废钢、所述增碳剂和所述回炉料加入电炉中熔化，并调整成分得到铁水的步骤中，调整成分的方法包括以下步骤：取所述铁屑、所述废钢、所述增碳剂和所述回炉料熔化后的混合物，并制成光谱试块，采用快速直读光谱仪检测所述光谱试块中的元素成分，然后根据检测成分与所述铁水的预设成分之间的差异进行调整。在其中一实施方式中，在所述光谱试块中C元素的成分高于所述铁水中的预设成分时，加入相应分量的废钢；在所述光谱试块中C元素的成分低于所述铁水中的预设成分时，加入相应分量的增碳剂；在所述光谱试块中Si元素的成分低于所述铁水中的预设成分时，加入相应分量的75Si-Fe；在所述光谱试块中Mn元素的成分低于所述铁水中的预设成分时，加入相应分量的65Mn-Fe；在所述光谱试块中Cr元素的成分低于所述铁水中的预设成分时，加入相应分量的铬铁。由上述技术方案可知，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术的灰铸铁的生产方法中在喂丝钝化处理中添加有稀土元素，通过稀土元素的作用，促使螺旋位错沿法向方向生长，阻碍石墨位错的移动，使石墨的端部变得圆滑，从而提高钝化率。并且通过称重，准确得到铁水的重量，并依据铁水的重量调整钝化丝的加入量，使铁水的成分更稳定，进一步保证了钝化效果。因此，采用本专利技术的灰铸铁的生产方法所生产的灰铸铁的钝化率高，提高了灰铸铁的机械性能，从而提高了使用寿命。附图说明图1为本专利技术中灰铸铁的生产方法的流程图；图2为本专利技术中实施例1的灰铸铁的金相图；图3为本专利技术中实施例6的灰铸铁的金相图。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。为了进一步说明本专利技术的原理和结构，现结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明。本专利技术提供一种灰铸铁的生产方法，该生产方法中在铁水形核凝固的过程中，以含有稀土元素的钝化丝进行钝化，使稀土元素吸附在石墨的尖端位置，阻碍石墨的生长，使石墨的端部圆滑，从而提高钝化率，改善灰铸铁的石墨形态和力学性能，减少石墨的应力集中，提高灰铸铁的机械性能，从而延长以灰铸铁加工的铸件的使用寿命。该生产方法操作简单、稳定性强。以下具体详细说明该灰铸铁的生产方法的原理。参阅图1，具体步骤如下：S1、按照质量百分含量，称取废钢40-50％、铁屑15-25％、回炉料25-40％、增碳剂1.6-2.0％。其中，以质量百分含量计，废钢中C≤0.5％、Si≤0.5％、Mn≤1.5％、Cr≤0,。6％、余量为Fe及微量元素。以质量百分含量计，铁屑中C为3.3-3.5％、Si为1.6-1.9％、Mn为0.6-0.9％、P≤0.05％、S≤0.12％、余量为Fe及微量元素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灰铸铁的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：/n按照质量百分含量，称取废钢40-50％、铁屑15-25％、回炉料25-40％、增碳剂1.6-2.0％；/n依次将所述铁屑、所述废钢、所述增碳剂和所述回炉料加入电炉中熔化，并调整成分得到铁水；其中，以质量百分含量计，所述铁水中C为3.40-3.50％、Si为1.10-1.30％、Mn为0.60-0.90％、P≤0.15％、S为0.06-0.12％、Cr为0.20-0.50％，其余为微量元素和Fe；/n提供一铁水处理包和一浇注包，并将所述铁水处理包和所述浇注包均预热至600℃以上；/n将所述铁水的温度升高至1520-1540℃，然后将所述铁水倒入已预热的所述铁水处理包内；/n提供钝化丝，对所述铁水处理包内的所述铁水进行喂丝钝化处理；其中，以质量百分含量计，所述钝化丝中Si为45-48％、Ca为2.0-2.5％、Mg为0.7-0.9％，Ba为5.8-6.2％、Re为20-22％，其余为Fe；所述钝化丝的直径为13±0.8mm，且所述钝化丝的加入量为13m每吨铁水；/n按照与所述铁水的质量比，称取75Si-Fe 0.40-0.60％、Sn 0.06-0.08％，并混合均匀，得到混合物；/n将上述混合物加入至所述浇注包内，再将经过喂丝钝化处理后的所述铁水倒入至所述浇注包内；/n浇注成型，浇注温度1380～1420℃，浇注时间≤10分钟，成型后即得到灰铸铁。/n...

【技术特征摘要】
1.一种灰铸铁的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照质量百分含量，称取废钢40-50％、铁屑15-25％、回炉料25-40％、增碳剂1.6-2.0％；
依次将所述铁屑、所述废钢、所述增碳剂和所述回炉料加入电炉中熔化，并调整成分得到铁水；其中，以质量百分含量计，所述铁水中C为3.40-3.50％、Si为1.10-1.30％、Mn为0.60-0.90％、P≤0.15％、S为0.06-0.12％、Cr为0.20-0.50％，其余为微量元素和Fe；
提供一铁水处理包和一浇注包，并将所述铁水处理包和所述浇注包均预热至600℃以上；
将所述铁水的温度升高至1520-1540℃，然后将所述铁水倒入已预热的所述铁水处理包内；
提供钝化丝，对所述铁水处理包内的所述铁水进行喂丝钝化处理；其中，以质量百分含量计，所述钝化丝中Si为45-48％、Ca为2.0-2.5％、Mg为0.7-0.9％，Ba为5.8-6.2％、Re为20-22％，其余为Fe；所述钝化丝的直径为13±0.8mm，且所述钝化丝的加入量为13m每吨铁水；
按照与所述铁水的质量比，称取75Si-Fe0.40-0.60％、Sn0.06-0.08％，并混合均匀，得到混合物；
将上述混合物加入至所述浇注包内，再将经过喂丝钝化处理后的所述铁水倒入至所述浇注包内；
浇注成型，浇注温度1380～1420℃，浇注时间≤10分钟，成型后即得到灰铸铁。


2.根据权利要求1所述的灰铸铁的生产方法，其特征在于，在浇注时随流加入与所述铁水的质量比为0.1～0.2％的钝化随流孕育剂，其中，以质量百分含量计，所述钝化随流孕育剂中Si为68-70％、Ca为1.0％-1.5％、Re为1.8-2.5％，其余为Fe和微量元素。


3.根据权利要求2所述的灰铸铁的生产方法，其特征在于，所述钝化随流孕育剂中的Re包括质量百分含量为65-85％的Ce和15-35％的La。


4.根据权利要求1所述的灰铸铁的生产方法，其特征在于，所述钝化丝中的Re包括质量百分含量为85-90％的Ce和10-15％的La。


5.根据权利要求1所述的灰铸铁的生产方法，其特征在于，在所述喂丝钝化处理步骤中，同时通过两个喂丝通道加入钝化丝，两所述钝化丝的总量为13m每吨铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤森，李建，赵宇飞，秦鹏鹏，张象中，陶磊，田自祥，
申请(专利权)人：驻马店中集华骏铸造有限公司，中集车辆集团股份有限公司，中国国际海运集装箱集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41