一种球化丝及其制备方法技术

本申请涉及稀土金属精深产品制备技术领域，具体公开了一种球化丝及其制备方法。球化丝包括镁25

【技术实现步骤摘要】
一种球化丝及其制备方法


[0001]本申请涉及稀土金属精深产品制备
，更具体地说，它涉及一种球化丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]球化丝亦称球化包芯线，常用于炼钢或生产铸件中，通过喂线设备插入到理想的位置。当球化丝表皮溶化后线芯可在理想的位置得到充分的溶解并产生化学反应，避免与空气、熔渣的反应，并改变钢水夹杂物形态，有效提升炼钢铸造产品的质量。
[0003]球化丝的种类很多，且常用于生产球墨铸铁，由钢皮包覆芯粉制成，相关技术中芯粉的组成及其质量百分含量包括：Mg：28～32%，Si：43～46%，Ca：2～4%，Ba：8～10%，其余为Fe和杂质；将该球化剂用于球墨铸件生产工艺中的球化步骤，渗碳体形成元素量少，提高了球化质量，且节省了包芯线喂入量，降低了生产成本。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为球化丝在实际生产铸件的过程中制得的铸件易产生缩孔现象，且铸件球化反应不彻底，由此造成铸件的硬度不够，影响铸件质量。

技术实现思路

[0005]为了提高由球化丝制得的铸件的硬度和冲击韧性，提高铸件质量，本申请提供一种球化丝及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种球化丝，采用如下的技术方案：一种球化丝，包括钢皮、芯粉，所述芯粉由包括以下重量份的原料制成：镁25
‑
29份、稀土元素1
‑
3份、硅23
‑
27份、钙3
‑
5份、钡1
‑
3份、锰粉20
‑/>34份、钨粉1
‑
3份、铁13
‑
23份。
[0007]通过采用上述技术方案，球化丝在生产铸件中促进铸件发生球化反应，镁作为球化反应中主要的反应元素，使反应上下均匀，稀土元素在球化反应中减缓球化衰退的情况，硅与铁、钙、钡结合，在球化反应中与铸件中的硫和氧等反球化元素化合，使铸件球化更完全，锰粉和钨粉均为硬度高的物质，锰粉和钨粉填充铸件球化过程中产生的缩孔，提高铸件的硬度，且锰能与氧化合，钨高温下能与氧、硫化合，在铸件发生球化反应时，锰粉与氧化合，钨粉与氧和硫化合，从而进一步脱去铸件中的氧和硫等反球化元素，使球化反应更完全，提高铸件质量。
[0008]优选的，其由以下重量份的原料制成：镁粉26
‑
28份、稀土元素1.5
‑
2.5份、硅24
‑
26份、钙3.5
‑
4.5份、钡1.5
‑
2.5份、锰粉24
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30份、钨粉1.5
‑
2.5份、铁16
‑
20份。
[0009]通过采用上述技术方案，优化各组分的配比，进一步减少铸件产生缩孔现象，使铸件球化反应更完全，提高铸件的耐磨强度和硬度，提高铸件质量。
[0010]优选的，所述锰粉为改性锰粉，改性锰粉由锰粉外包裹碳酸镁制得。
[0011]通过采用上述技术方案，碳酸镁作为分散剂包裹在锰粉外表面，提高锰粉在铸件中的分散性，使锰粉更易于填充铸件产生的缩孔，提高铸件的硬度；同时还可以更好地脱去
铸件中的氧，有利于提升铸件质量；另外，镁为球化丝中存在的元素，使用碳酸镁作为分散剂尽量避免引入新的杂质，进而提高铸件质量。
[0012]优选的，所述改性锰粉由锰粉、碳酸镁和氨基硅烷按重量比（27
‑
29）：（1
‑
3）：（5
‑
7）制成，改性锰粉由以下步骤制得：A1、将碳酸镁和所述氨基硅烷进行混合，得到混合物；A2、将锰粉清洗、破碎后加热；A3、将A1中制得的混合物加入锰粉中混合均匀，保温后冷却，得到改性锰粉。
[0013]通过采用上述技术方案，氨基硅烷作为一种硅烷偶联剂，易与无机物或金属结合，通过化学键将碳酸镁和锰粉结合起来，从而使碳酸镁与锰粉结合更紧密，更有益于增加改性锰粉的分散性，使改性锰粉更好地脱氧，并填充在铸件产生的缩孔中，进而提高铸件的冲击韧性和硬度，提高铸件质量。
[0014]优选的，所述锰粉的粒径为16
‑
20mm。
[0015]通过采用上述技术方案，此粒径范围内的锰粉在铸件中的分散效果更好，有利于提高铸件的硬度；若锰粉粒径过小，则易在运送时对环境造成污染，且易损耗，并对人员的眼及呼吸道粘膜产生刺激；若锰粉粒径过大，则可能会因为锰粉比表面积过大而降低锰粉对铸件缩孔的填充效果，进而影响铸件硬度。
[0016]第二方面，本申请提供一种球化丝的制备方法，采用如下的技术方案：一种球化丝的制备方法，包括以下制备步骤：S1、熔炼：按重量份称取镁、稀土元素、硅、钙、钡、锰粉、钨粉和铁混合熔炼，得到合金铁水；S2、倒模：将S1制得的合金铁水倒入模具并冷却，得到合金铁块；S3、出模破碎：将S2制得的合金铁块出模并破碎，得到合金碎块；S4、制粒：将S3制得的合金碎块制粒，得到合金颗粒；S5、包粉：用钢皮包裹S4制得的合金颗粒，得到球化丝。
[0017]通过采用上述技术方案，将镁、稀土元素、硅、钙、钡、锰粉、钨粉和铁经熔炼、倒模、出模破碎、制粒及包粉得到球化丝，制得的球化丝具有填补铸件产生的缩孔，从而增强铸件冲击韧性和硬度，提高铸件质量的作用。
[0018]优选的，所述S1步骤中，控制熔炼温度为1300
‑
1400℃。
[0019]通过采用上述技术方案，当熔炼温度控制在1300
‑
1400℃时，改性锰粉为熔融状态，从而使改性锰粉能更好地与镁、稀土元素、硅、钙、钡、钨粉和铁混合，形成更均一的合金铁水，从而更好地提高铸件的耐磨强度和硬度。
[0020]优选的，所述S4步骤中，得到的合金颗粒粒径为0.4
‑
0.6mm。
[0021]通过采用上述技术方案，合金颗粒粒径在0.4
‑
0.6mm范围内，使合金颗粒间的间隙减小，更易于包裹在钢皮中，且当铸件进行球化反应时，较小的合金颗粒能迅速作用于铸件中，使铸件发生球化反应所需的时间减少，且球化完全。
[0022]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请通过采用特定的原料配比，提高了球化丝脱去铸件中反球化元素的能力，使铸件的球化反应更完全，且本申请加入锰粉和钨粉，进一步脱去铸件中的氧和硫等反球化元素，使球化反应更完全，且锰粉和钨粉还能用于填充铸件上产生的缩孔，并使铸件的
布氏硬度达到195.3，提高铸件质量。
[0023]2、本申请通过控制锰粉的粒径，并用碳酸镁对锰粉进行改性，使锰粉在铸件中的分散效果更好，可以更好地填充铸件产生的缩孔，制得的铸件硬度达到201.6，进一步提高了铸件硬度。
具体实施方式
[0024]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0025]实施例中所使用的原料均可通过市售获得，其中氨基硅烷购自青岛恒达众诚科技有限公司的氨基硅烷HD
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M8252。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球化丝，包括钢皮、芯粉，其特征在于，所述芯粉由包括以下重量份的原料制成：镁25
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29份、稀土元素1
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3份、硅23
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27份、钙3
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5份、钡1
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3份、锰粉20
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34份、钨粉1
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3份、铁13
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23份。2.根据权利要求1所述的一种球化丝，其特征在于：其由以下重量份的原料制成：镁粉26
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28份、稀土元素1.5
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2.5份、硅24
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26份、钙3.5
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4.5份、钡1.5
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2.5份、锰粉24
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30份、钨粉1.5
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2.5份、铁16
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20份。3.根据权利要求1所述的一种球化丝，其特征在于：所述锰粉为改性锰粉，改性锰粉由锰粉外包裹碳酸镁制得。4.根据权利要求3所述的一种球化丝，其特征在于：所述改性锰粉由锰粉、碳酸镁和氨基硅烷按重量比（27
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【专利技术属性】
技术研发人员：李传军，李德厚，吕太昌，
申请(专利权)人：济南市酉金工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：