專利名稱：蠕墨鑄鐵型上變質技術的制作方法
技術領域：
本發明蠕墨鑄鐵型上變質技術，屬于蠕墨鑄鐵處理工藝。
當前，國內外對蠕墨鑄鐵的研究大多是把重點放在石墨形貌上，傳統的蠕鐵處理方法大部分在爐前澆包中，有的在工頻爐內處理。與本發明最接近的技術是美國和我國西安交大進行試驗型內蠕化的處理方法，這種方法是將Mg-Ti蠕化劑及孕育劑分別用粘結劑等壓制成塊狀。生產中，在扣箱前將塊狀蠕化劑放于澆注系統上專設的反應室中，再用不經蠕化處理的原鐵液澆注，完成蠕鐵變質處理。該技術能縮短鐵液變質到凝固的時間間隔，但蠕化劑的成本較高，工藝難于靈活控制，再加上低的工藝出品率，使該技術停留在試驗階段，在生產中應用有許多問題。
本發明的目的是提出一種新的蠕鐵處理工藝，它既有上述型內蠕化處理方法的優點，如簡化蠕鐵處理方法，防止蠕化衰退，又可簡化澆注系統，提高工藝出品率，隨機控制蠕化率，穩定蠕鐵生產，擴大蠕鐵使用范圍，節約稀土硅鐵和孕育劑等貴重金屬原材料，降低成本，有利于蠕墨鑄鐵的推廣應用。
本發明的內容本發明蠕墨鑄鐵型上變質技術基于型上變質蠕化基理，充分利用原鐵液澆注時流體動能沖、混變質劑，有效的縮短變質后蠕墨鑄鐵液到凝固的時間，不僅減少變質后鐵液氧化，同時，根據鑄件要求可控制兩階段共晶的任何一個階段，以型上控制不同變質劑及加入量解決在同一生產階段或流水線上澆注出不同壁厚、不同基體、不同蠕化率和性能要求的蠕鐵件。根據對鑄鐵件要求，往鑄型中澆注未經變質的原鐵液的同時勻速沖入適量、一定混合粒度的1稀土硅鐵合金等無鎂熔化劑及75Fe-Si等孕育劑，在紊流中變質劑均勻熔入鐵液，進入鑄型腔。
原鐵液需要凈化，要快速檢定S、Ti有害元素控制其含量(S＜0.05%，Ti＜0.4%)。
在大量生產時，流水線上用帶微機控制、有光電開關的直流無級變速螺旋定量給料器，定點在型上隨鐵液沖入變質劑;批量生產則用澆包嘴上瞬時孕育裝置定量沖入變質劑。變質劑加入量隨S含量而變化，S含量越高，變質劑加入量相應增加，在無其它干擾元素條件下原鐵液S含量每0.01%，加凈稀土量0.008～0.4%，隨壁厚增大而增加，同時，孕育劑加入量為鐵液重量的0.15%-0.7%，隨壁厚增大而增大，特厚件還要增加型內孕育塊，孕育劑重量占鐵液重量的0.2%。
本發明用的蠕化劑、孕育劑所用粒度分四類A5-6mm，B3-4mm，C1-2mm，D粉末。粒度混合比例隨壁厚變化。
壁厚＞100mm，A類粒度60%+B類粒度40%。
壁厚＞100-50mm，A類、B類各50%。
壁厚＞50-30mm，B類、C類各50%。
壁厚＞30-12mm，B類70%，D類30%。
壁厚＞12m，C類、D類各50%。
在型內對原鐵液要進行二維過濾網過濾，提高澆注溫度對不同壁厚鑄件，澆注溫度范圍如下壁厚＞50，澆注溫度1350-1380℃。
壁厚＞30-50，澆注溫度1370-1390℃。
壁厚＞10-30，澆注溫度1380-1400℃。
壁厚＞4-10，澆注溫度1390-1420℃。
壁厚≤4，澆注溫度1450-1480℃。
封閉澆注系統，控制澆注速度(時間)，每公斤鐵液0.2～2秒，隨鑄件重量及厚度而異，厚、重件取下限，薄、輕件取上限。
本發明與現有技術對比的優點本發明蠕墨鑄鐵的型上變質技術，蠕化、孕育同時完成，較包內處理工藝可節約變質劑75%，無蠕化衰退，溫度損失少，可根據鑄件壁厚、原鐵液S含量合理調整變質劑量，取消了攪拌、扒渣工序，節約時間，減少溫度下降，改善勞動條件，避免變質處理后合包鐵浪費，較型內蠕化減輕澆注系統重量。總之，穩定蠕化率，減少廢品率，提高成品率20%，減少蠕化劑、孕育劑用量75%，節省原材料，降低成本。
實施例1厚大蠕鐵件鐵液重556Kg，最大壁厚80，最薄35，批量生產。
原鐵液S含量0.06%，用1稀土Fe-Si合金(稀土含量27%)型上處理，蠕化劑粒度5-6mm及3-4mm各1/2混合，用瞬時孕育裝置控制加入量3.08Kg即原鐵液重量的0.05%，孕育劑加入量為原鐵液重的0.4%，與蠕化劑混合，全部變質劑在澆注件重95%鐵液時加完，在澆注扣箱前，將型內孕育塊0.2%(約1公斤)加于過濾網前澆注系統中。
實施例2鑄鐵件鐵液重20Kg，壁厚12mm，最薄5mm，流水線生產，原鐵液S含量0.07%，用1稀土Fe-Si(稀土含量27%)型上蠕化劑用粒度1-2mm及粉末各1/2混合均勻，加入量為原鐵液重量的0.26%，即0.05%Kg/件，同時加入孕育劑75Fe-Si，加入量為原鐵液重量的0.2%即0.04Kg/件，粒度與上述蠕化劑粒度相同，與原鐵液均勻混合的變質劑用螺旋給料器定量加入，澆注速度在生產線上由定量器控制0.25-0.3Kg/分，需18-20秒澆完。
權利要求
1.一種蠕墨鑄鐵的變質處理技術，其特征在于它是型上變質處理，根據鑄件要求，往鑄型中澆注未經變質的原鐵液的同時，勻速沖入適量、一定混合粒度的1稀土硅鐵合金等無鎂蠕化劑及75Fe-Si孕育劑，在紊流中變質劑均勻熔入鐵液，進入鑄型腔。
2.根據權利要求1所述的型上變質處理技術，其特征在于可隨時定量沖入變質劑，加入量隨S含量正比變化，原鐵液S含量每0.01%，加凈稀土量0.008-0.4%，孕育劑加入量為鐵液重量的0.15-0.7%，隨壁厚增大而增大，特厚件還要增加型內孕育塊，加在過濾網前的澆注系統中。
3.根據權利要求2所述的型上變質處理技術，其特征在于變質劑(蠕化劑、孕育劑)的粒度大小混合比例隨壁厚而變化，粒度大小分四類A5-6mm，B3-4mm，C1-2mm，D粉未，粒度混合比例壁厚＞100-mm，A類50%、B類40%，壁厚100-50mm，A類、B類各50%，壁厚50-30mm，B類各50%，壁厚30-12mm，B類70%，D類30%，壁厚＜12mm，C類、D類各50%。
4.根據權利要求2所述的變質處理技術，其特征在于提高澆注溫度，對不同壁厚鑄件，澆注溫度范圍如下壁厚＞50，澆注溫度1350-1380℃，壁厚＞30-50，澆注溫度1370-1390℃，壁厚＞10-30，澆注溫度1380-1400℃，壁厚＞4-10，澆注溫度1390-1420℃，壁厚≤4，澆注溫度1450-1480℃。
5.根據權利要求4所述的變質處理技術，其特征在于是封閉澆注系統，澆注速度控制在每公斤鐵液0.2-2秒，隨鑄件重量及厚度而異，厚、重件取下限，薄，輕件取上限。
全文摘要
本發明蠕墨鑄鐵型上變質技術，屬于蠕墨鑄鐵處理工藝，其目的是簡化蠕鐵處理方法，防止蠕化衰退，穩定蠕鐵生產，擴大使用范圍，節約稀土硅鐵和孕育劑等貴重原材料，降低成本。本發明是在澆注未經變質的原鐵液同時，均勻向液流沖入混合粒度的稀土硅鐵合等蠕化劑和75％Fe-Si等孕育劑，使之在紊流中均勻熔入鐵液盡量縮短鐵液變質到澆注凝固的時間，以減少變質劑及鐵液的氧化，本發明在汽車等行業可大力推廣。
文檔編號C21C1/10GK1054273SQ9010503
公開日1991年9月4日 申請日期1990年2月21日 優先權日1990年2月21日
發明者劉靜遠 申請人:機械電子工業部沈陽鑄造研究所