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1、(10)申请公布号 CN 104195416 A (43)申请公布日 2014.12.10 CN 104195416 A (21)申请号 201410405999.8 (22)申请日 2014.08.18 C22C 33/08(2006.01) C21C 1/10(2006.01) (71)申请人 成都宏源铸造材料有限公司 地址 610105 四川省成都市龙泉驿区柏合镇 爱国村六组 (72)发明人 韩岗 马银强 林志国 (54) 发明名称 一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用 (57) 摘要 本发明公开了一种球墨铸铁孕育剂, 其配方 按重量百分比计包括 : Si : 60 65, Zr : 3。
2、.5 6.0, Ca : 1 2, Al : 0 1.4, Fe3O4: 0.5 1.5和余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。采 用本发明提供的球墨铸铁孕育剂, 能够改善球墨 铸铁的综合性能, 并提高孕育效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 104195416 A CN 104195416 A 1/1 页 2 1.一种球墨铸铁孕育剂, 其特征在于, 其配方按重量百分比计包括 : Si : 6065, Zr : 3.5 6.0, Ca : 1 2, A。
3、l : 0 1.4, Fe3O4: 0.5 1.5和余量为 Fe 以及不可避免 的微量元素。 2. 根据权利要求 1 所述的球墨铸铁孕育剂, 其特征在于, 其配方按重量百分比计包括 : Si : 62 64, Zr : 4 5, Ca : 1 2, Al : 0 1.4, Fe3O4: 0.5 1.5和余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。 3.根据权利要求1或2所述的球墨铸铁孕育剂, 其特征在于, 进一步包括按重量百分比 计 0 6的 Mn。 4. 一种权利要求 1-5 任一所述的球墨铸铁孕育剂的制备方法, 其特征在于, 包括以下 步骤 : (1) 按重量百分比计 60 65的 Si, 3.。
4、5 6.0的 Zr, 1 2的 Ca, 0 1.4的 Al, 0 6的 Mn 和余量为 Fe 的原料混合均匀后放入电炉中, 重熔后浇注成块体, 并将块体 粉碎成平均粒径为 50 100m 的合金粉末 ; (2)将得到的上述合金粉末以及平均粒径在50100m的重量百分比为0.51.5 的 Fe3O4粉末加入到混合容器中, 混合均匀后与合金粉末和 Fe3O4粉末总重量 3 5的硅 酸钠溶液一起加入到碾压装置中压制成团, 最后粉碎成平均粒径为 200 500m 即可。 5. 一种权利要求 1-3 任一所述的球墨铸铁孕育剂在球墨铸铁中的应用, 其特征在于铁 水与球墨铸铁孕育剂的比例为 1 : 0.1 。
5、0.2, 在冶炼铸铁时, 与普通生产一样, 只需在补充 铁水时, 将包装好的球墨铸铁孕育剂随铁水流加入, 铁水出完后将包中铁水进行搅拌后, 用 保温剂将铁水覆盖, 即可浇注。 6. 根据权利要求 5 所述的球墨铸铁孕育剂在球墨铸铁中的应用, 其特征在于铁水与球 墨铸铁孕育剂的比例为 1 : 0.15 0.18, 在冶炼铸铁时, 与普通生产一样, 只需在补充铁水 时, 将包装好的球墨铸铁孕育剂随铁水流加入, 铁水出完后将包中铁水进行搅拌后, 用保温 剂将铁水覆盖, 即可浇注。 权 利 要 求 书 CN 104195416 A 2 1/3 页 3 一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用 技术领域 0。
6、001 本发明属于孕育剂技术领域, 特别涉及一种球墨铸铁孕育剂和制备方法, 以及该 孕育剂在制备球墨铸铁方面的应用。 背景技术 0002 孕育剂有可促进石墨化, 减少白口倾向, 改善石墨形态和分布状况, 增加共晶团数 量, 细化基体组织, 使球铁石墨圆整, 减少或消除激冷, 防止表面游离渗碳体的形成 , 均匀 组织, 提高力学性能等优点, 其在铸铁领域得到了广泛地应用。 0003 球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨, 有效地提高了铸铁的机械性能, 特别是提高了塑性和韧性, 从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是二十世纪五十年代发 展起来的一种高强度铸铁材料, 其综合性能接近于钢, 正是基于。
7、其优异的性能, 已成功地用 于铸造一些受力复杂, 强度、 韧性、 耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于 灰铸铁的、 应用十分广泛的铸铁材料。 0004 目前, 大多数生产厂家使用 75 硅铁孕育剂作为孕育剂生产球墨铸铁, 但是这些产 品存在孕育时间短、 耐磨性差、 硬度低, 抗拉强度低、 断面不均匀, 易产生白口等缺点, 造成 产品不稳定, 不能满足一些需要高硬度的机器铸件的要求。 0005 为了改善上述不足, 部分厂家开始在硅铁孕育剂中增加其它材料制备复合孕育 剂, 如铬、 稀土等, 然而, 在添加上述材料时, 会引入新的问题, 如将增大白口组织形成的几 率, 进而导致球墨铸铁硬。
8、度下降。 发明内容 0006 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题, 提出了一种孕育效果好, 孕育后 球墨铸铁的孕育时间、 耐磨性、 硬度、 抗拉强度、 断面均匀程度, 减少白口现象等均大幅提高 的孕育剂。 0007 本发明的另一目的在于提供一种上述球墨铸铁用孕育剂的制备方法。 0008 本发明的再一目的在于提供一种上述球墨铸铁孕育剂在铸造方面的应用。 0009 为达到上述目的, 本发明采取以下技术方案 : 0010 一种球墨铸铁孕育剂, 其配方按重量百分比计包括 : Si : 60 65, Zr : 3.5 6.0, Ca : 1 2, Al : 0 1.4, Fe3O4: 0.5 1.。
9、5和余量为 Fe 以及不可避免的微量 元素。 0011 上述球墨铸铁孕育剂, 优选的技术方案中, 配方按重量百分比计包括 : Si : 62 64, Zr : 4 5, Ca : 1 2, Al : 0.2 1.2, Fe3O4: 0.5 1.5和余量为 Fe 以及不 可避免的微量元素。 0012 上述球墨铸铁孕育剂, 优选的技术方案中, 进一步包括按重量百分比计 0 6的 Mn。 0013 上述球墨铸铁孕育剂的制备方法包括以下步骤 : 说 明 书 CN 104195416 A 3 2/3 页 4 0014 (1) 按重量百分比计 60 65的 Si, 3.5 6.0的 Zr, 1 2的 Ca。
10、, 0 1.4 的 Al, 0 6的 Mn 和余量为 Fe 以及不可避免的微量元素的原料混合均匀后放入电炉中, 重熔后浇注成块体, 并将块体粉碎成平均粒径为 50 100m 的合金粉末 ; 0015 (2) 将得到的上述合金粉末以及平均粒径在 50 100m 的重量百分比为 0.5 1.5的 Fe3O4粉末加入到混合容器中, 混合均匀后与合金粉末和 Fe3O4粉末总重量 3 5 的硅酸钠溶液一起加入到碾压装置中压制成团, 最后粉碎成平均粒径为 200 500m 即 可。 0016 上述球墨铸铁孕育剂在铸铁中的应用, 按铁水与球墨铸铁孕育剂的比例为 1 : 0.1 0.2, 在冶炼铸铁时, 与普。
11、通生产一样, 只需在补充铁水时, 将包装好的球墨铸铁孕育 剂随铁水流加入, 铁水出完后将包中铁水进行搅拌后, 用保温剂将铁水覆盖, 即可浇注。 0017 本发明提供的上述球墨铸铁孕育剂技术方案具有以下有益效果 : 0018 1、 Zr 有脱氧作用, 有利于提高铁液的流动性, 能减轻铸铁的白口倾向, 促成均细小 的 A 型石墨 ; 0019 2、 Si、 Al、 Zr 生成氮化物, 减少过量溶解氮含量, 组织铁水可逆吸氮, 抑制孕育衰 退, 防止白口倾向 ; 0020 3、 SiO2晶体可以作为铁液石墨结晶的外来晶核, 促进 A 型石墨的形成 ; 0021 4、 Si、 Al、 Zr 能降低孕育。
12、剂熔点, 由于熔点低瞬时扩散快, 孕育效果更好 ; 0022 5、 Al 含量减少针孔形成的可能性 ; 0023 6、 Mn 是一种反石墨稳定细化珠光体元素, 其含量在 1左右, 其作用是与增加结 晶核心, 提高孕育效果 0024 7、 Ca 属碱土金属, Ca 能生成氧化物、 硫化物、 氮化物, 造渣净化铁液和构成晶核内 物质 ; 0025 8、 低含量的 Al 和 Ca 确保了其在加入铁水中时产生的渣最少 ; 0026 9、 通过添加 Fe3O4能够增加共晶核数, 可以在孕育剂添加量低的情况下获得较好 的抑制碳化铁的能力, 并改善了重现率及稳定性, 延长了孕育时间。 0027 10、 细化。
13、的孕育剂结构 (200 500m) 能够均匀分散在铁水中, 增大其余钢水的 接触面积, 提高孕育效率。 具体实施方式 0028 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。 0029 实施例 1( 制备孕育剂 ) 0030 按重量百分比计 60的 Si, 6的 Zr, 2的 Ca, 1.4的 Al, 6的 Mn 以及 23.1 的 Fe 混合均匀后放入电炉中, 重熔后浇注成块体, 并将块体粉碎成平均粒径为 50m 的合 金粉末 ; 将得到的上述合金粉末以及平均粒径在 50m 的重量百分比为 1.5的 Fe3O4粉末 加入到混合容器中, 混合均匀后与合金粉末和 Fe3O4粉末总重量 5的硅酸钠溶液一。
14、起加入 到碾压装置中压制成团, 最后粉碎成平均粒径为 200m 即可。 0031 实施例 2( 制备孕育剂 ) 0032 按重量百分比计 65的 Si, 3.5的 Zr, 1的 Ca, 0.2的 Al, 1的 Mn 以及 28.8的 Fe 混合均匀后放入电炉中, 重熔后浇注成块体, 并将块体粉碎成平均粒径为 说 明 书 CN 104195416 A 4 3/3 页 5 100m的合金粉末 ; 将得到的上述合金粉末以及平均粒径在100m的重量百分比为0.5 的 Fe3O4粉末加入到混合容器中, 混合均匀后与合金粉末和 Fe3O4粉末总重量 3的硅酸钠 溶液一起加入到碾压装置中压制成团, 最后粉碎。
15、成平均粒径为 500m 即可。 0033 实施例 3( 制备孕育剂 ) 0034 按重量百分比计 62的 Si, 5的 Zr, 2的 Ca, 1.2的 Al, 2的 Mn 以及 26.8 的 Fe 混合均匀后放入电炉中, 重熔后浇注成块体, 并将块体粉碎成平均粒径为 80m 的合 金粉末 ; 将得到的上述合金粉末以及平均粒径在 80m 的重量百分比为 1的 Fe3O4粉末加 入到混合容器中, 混合均匀后与合金粉末和 Fe3O4粉末总重量 3的硅酸钠溶液一起加入到 碾压装置中压制成团, 最后粉碎成平均粒径为 300m 即可。 0035 实施例 4( 制备孕育剂 ) 0036 按重量百分比计 64。
16、的 Si, 4的 Zr, 1的 Ca, 0.6的 Al, 3的 Mn 以及 26.9 的 Fe 混合均匀后放入电炉中, 重熔后浇注成块体, 并将块体粉碎成平均粒径为 75m 的合 金粉末 ; 将得到的上述合金粉末以及平均粒径在 75m 的重量百分比为 0.5的 Fe3O4粉末 加入到混合容器中, 混合均匀后与合金粉末和 Fe3O4粉末总重量 5的硅酸钠溶液一起加入 到碾压装置中压制成团, 最后粉碎成平均粒径为 250m 即可。 0037 实施例 5( 孕育剂的应用 ) 0038 在球墨铸铁铸造过程中, 铁水与球墨铸铁孕育剂的比例为 1 : 0.1, 在冶炼铸铁时, 与普通生产一样, 只需在补充。
17、铁水时, 将包装好的球墨铸铁孕育剂随铁水流加入, 铁水出完 后将包中铁水进行搅拌后, 用保温剂将铁水覆盖, 即可浇注。 0039 实施例 6( 孕育剂的应用 ) 0040 在球墨铸铁铸造过程中, 铁水与球墨铸铁孕育剂的比例为 1 : 0.2, 在冶炼铸铁时, 与普通生产一样, 只需在补充铁水时, 将包装好的球墨铸铁孕育剂随铁水流加入, 铁水出完 后将包中铁水进行搅拌后, 用保温剂将铁水覆盖, 即可浇注。 0041 实施例 7( 孕育剂的应用 ) 0042 在球墨铸铁铸造过程中, 铁水与球墨铸铁孕育剂的比例为 1 : 0.15, 在冶炼铸铁 时, 与普通生产一样, 只需在补充铁水时, 将包装好的球墨铸铁孕育剂随铁水流加入, 铁水 出完后将包中铁水进行搅拌后, 用保温剂将铁水覆盖, 即可浇注。 0043 实施例 8( 孕育剂的应用 ) 0044 在球墨铸铁铸造过程中, 铁水与球墨铸铁孕育剂的比例为 1 : 0.18, 在冶炼铸铁 时, 与普通生产一样, 只需在补充铁水时, 将包装好的球墨铸铁孕育剂随铁水流加入, 铁水 出完后将包中铁水进行搅拌后, 用保温剂将铁水覆盖, 即可浇注。 说 明 书 CN 104195416 A 5 。