含钡、镧球化包芯线及其冷制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种含钡、镧球化包芯线，由钢带外皮包覆芯料制成，芯料的组成及其质量百分含量包括：Mg，20～35%；Si，38～46%；Ba，2.0～5.0%；RE，2.0～5.0%；Ca，2.0～5.0%；余量为Fe；其中，RE主要成分为La，其含量占稀土总含量的70%；其他成分：Pr和Nd的含量占稀土总含量的20%和10%。一种含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺，采用下列原材料按照芯料的质量百分含量配比机械混合，使用包芯线机组将钢带外皮包裹芯料制成。优点，钡通常被用做孕育剂的添加元素，在球化剂中引入钡元素，稀土元素由含铈为主的混合稀土改变为镧元素。混合稀土改变为镧元素。

【技术实现步骤摘要】
含钡、镧球化包芯线及其冷制备工艺


[0001]本专利技术为球化包芯线，具体为一种含钡、镧球化包芯线，属于黑色金属铸造材料。

技术介绍

[0002]在球墨铸铁件特别是大型球墨铸铁件的浇铸过程中，铁水会发生球化衰退。在工业生产中球化剂中的球化元素（镁、稀土元素）使得铁液中石墨受到球化元素的影响而结晶为球状。铁水在存放或者冷却过程中，如果球化元素受到氧、硫等元素的消耗，不足以使石墨结晶成球状便产生了球化衰退。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对铁水中氧、硫等元素过高，消耗了球化元素造成球化衰退这一情况，本专利技术提出一种能够大幅度提高铁水抗球化衰退能力的含钡、镧球化包芯线。
[0004]一种含钡、镧球化包芯线，由钢带外皮包覆芯料制成，所述芯料的组成及其质量百分含量包括：Mg，20～35%；Si，38～46%；Ba，2.0～5.0%；RE，2.0～5.0%；Ca，2.0～5.0%；余量为Fe；其中，RE主要成分为La，其含量占稀土总含量的70%；其他成分：Pr和Nd的含量占稀土总含量的20%和10%。
[0005]本专利技术的含钡、镧球化包芯线，钡通常被用做孕育剂的添加元素，在球化包芯线的芯料中引入钡元素，稀土元素由含铈为主的混合稀土改变为镧元素。
[0006]对本专利技术技术方案的优选，所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，28%；Si，42%；Ba，4.0%；RE，4.0%；Ca，4.0%；余量为Fe。镁含量为理想中间值。
[0007]对本专利技术技术方案的优选，所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，35%；Si，38%；Ba，3.0%；RE，3.0%；Ca，3.0%；余量为Fe。镁含量为最高值。
[0008]对本专利技术技术方案的优选，所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，20%；Si，44%；Ba，5.0%；RE，5.0%；Ca，5.0%；余量为Fe。镁含量为最低值。
[0009]铁液球化处理采用本专利技术的含钡、镧球化包芯线的好处是：1、钡、镧能与铁水中的硫、氧反应，成生的硫化物、氧化物成为石墨球的形核质点。2、芯线中所含镁全部为有效镁，球化效率高，减少镁的消耗，使镁加入量减少。3、可以替代预处理，简化工艺步骤。4、大幅度提高处理铁水的抗球化衰退能力。5、增加单位面积石墨球个数，球化级别提高。6、石墨球的圆整度更好，提高球化率。7、共晶团细小，铸件机械性能有所提高。
[0010]本含钡、镧球化包芯线除具有球化作用外，还具有脱硫去氧，减少铁液夹渣和含气量及细化晶粒等作用，增加单位面积石墨球数，提高球化率，大幅度提高抗衰退能力。特别适用于铁水量大，浇铸时间长的大型铸件，如大口径球墨铸铁管和大断面铸铁件以及大型风电铸件的铁水球化处理。”一种含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺，采用下列原材料按照芯料的质量百分含量配比机械混合，使用包芯线机组将钢带外皮包裹芯料制成；原材料为，镧硅铁、硅钡合金、金属钙、工业硅、镁颗粒和铁粉；块状原材料经破碎机破碎，筛选0.1～2.5mm颗粒作为芯料，
单质金属以0.1～2.5mm颗粒作为芯料。对本专利技术中含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺的进一步优选，镧硅铁的化学成分为，La，20.3%；Pr，5.8%；Nd，2.9%；Ca，6.0
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10.0%；Si，40
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45%； Fe，14
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18%；硅钡合金的化学成分为，Ba≥15.0%；Si≥45%；Al<3.0%；Mn<0.40%；C<0.30%；P<0.04%；S<0.04%；金属钙，Ca>99.9%；工业硅，Si>99.37%，镁颗粒，Mg≥99.95%；铁粉的化学成分为，Fe>98%；Mn<0.40%；Si<0.15%；C<0.07%；S<0.030% ；P<0.030%。
[0011]本专利技术的含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺，所有芯料不经过二次熔炼，从芯料配制到卷制成型为包芯线，整个过程全部为冷加工。
[0012]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：1、本专利技术的含钡、镧球化包芯线，首次在球化包芯线的芯料中以镧硅铁代替传统以铈为主的混合稀土。
[0013]2、本专利技术的含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺，所有芯料不经过二次熔炼，从芯料配制到卷制成型为包芯线，整个过程全部为冷加工；由于芯料是机械混合而成，配入的镁颗粒在制备过程没有受热氧化，几乎没有氧化镁。芯线中所含镁全部为有效镁，镁的球化效率更高。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0015]本实施例提供的一种含钡、镧球化包芯线，由钢带外皮包覆芯料制成，所述芯料的组成及其质量百分含量包括：Mg，20～35%；Si，38～46%；Ba，2.0～5.0%；RE，2.0～5.0%；Ca，2.0～5.0%；余量为Fe；其中，RE主要成分为La，其含量占稀土总含量的70%；其他成分：Pr和Nd的含量占稀土总含量的20%和10%。
[0016]芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，28%；Si，42%；Ba，4.0%；RE，4.0%；Ca，4.0%；余量为Fe。镁含量为理想中间值。
[0017]芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，35%；Si，38%；Ba，3.0%；RE，3.0%；Ca，3.0%；余量为Fe。镁含量为最高值。
[0018]芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，20%；Si，44%；Ba，5.0%；RE，5.0%；Ca，5.0%；余量为Fe。镁含量为最低值。
[0019]本实施例的含钡、镧球化包芯线，首次在球化包芯线的芯料中以镧硅铁代替传统以铈为主的混合稀土。
[0020]铁液球化处理采用本实施例的含钡、镧球化包芯线的好处是在相同工艺条件下：1、钡、镧能与铁水中的硫、氧反应，成生的硫化物、氧化物成为石墨球的形核质点。
[0021]2、芯线中所含镁全部为有效镁，球化效率高，减少镁的消耗，使镁加入量减少1
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2%。
[0022]3、可以替代预处理，简化工艺步骤。
[0023]4、大幅度提高处理铁水的抗球化衰退能力，铁水浇铸可延长时间5
‑
8min。
[0024]5、增加单位面积石墨球个数，球化级别可提高一级。
[0025]6、石墨球的圆整度更好，球化率可提高约3
‑
5%。
[0026]7、共晶团细小，铸件机械性能有所提高。如浇铸试样抗拉强度可提高30
‑
50MPa。
[0027]本含钡、镧球化包芯线除具有球化作用外，还具有脱硫去氧，减少铁液夹渣和含气量及细化晶粒等作用，增加单位面积石墨球数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钡、镧球化包芯线，由钢带外皮包覆芯料制成，其特征在于：所述芯料的组成及其质量百分含量包括：Mg，20～35%；Si，38～46%；Ba，2.0～5.0%；RE，2.0～5.0%；Ca，2.0～5.0%；余量为Fe；其中，RE主要成分为La，其含量占稀土总含量的70%；其他成分：Pr和Nd的含量占稀土总含量的20%和10%。2.根据权利要求1所述的一种含钡、镧球化包芯线，其特征在于：所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，28%；Si，42%；Ba，4.0%；RE，4.0%；Ca，4.0%；余量为Fe。3.根据权利要求1所述的一种含钡、镧球化包芯线，其特征在于：所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，35%；Si，38%；Ba，3.0%；RE，3.0%；Ca，3.0%；余量为Fe。4.根据权利要求1所述的一种含钡、镧球化包芯线，其特征在于：所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，20%；Si，44%；Ba，5.0%；RE，5.0%；Ca，5.0%；余量为Fe。5.根据权利要求1
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4任一项所述的含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺，其特征在于：采用下列原材料按照芯料的质量百分含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈乐，任启才，吴永纯，陈刘剑，段清忠，刘英，赵道辉，张军，赵道伟，蒋跃雄，
申请(专利权)人：南京浦江合金材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：