一种耐蚀球墨铸铁及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于合金冶炼精铸技术领域，具体涉及一种耐蚀球墨铸铁及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 球墨铸铁是指铁水在凝固过程中碳以球型石墨析出的铸铁，与灰铸铁相比，其金 相组织的最大不同是石墨形状的改变，避免了灰铸铁中尖锐石墨的存在，使得石墨对金属 机体的切口作用大为减少，基本消除了片状石墨引起的应力集中现象，使得金属机体的强 度利用率达到70-90%，从而使金属机体的性能得到了很大程度的发挥。目前的球墨铸铁生 产多注重其强度，韧性和延展性，其耐腐蚀能力有一定不足，导致在一些有腐蚀环境使用受 到局限。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有的问题，提供了 一种耐蚀球墨铸铁及其制备方法。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种耐蚀球墨铸铁，所述球墨铸铁含有以下重量百分比的化学元素：Si :4. 5-6. 0%，C : 2. 8-3. 4%，Mn :0? 25-0. 45%，Mo :0? 35-0. 65%，P :0? 25-0. 4%，S :0? 01-0. 02%，Cr :0? 15-0. 45%， 余量为铁。
[0005] -种耐蚀球墨铸铁的制备方法，包括以下步骤： (1) 以小功率开炉，逐渐升高电炉功率，同时分步将原料放入电炉中，等到所配置 的炉料完全熔化后，取样分析化学成分，根据结果做出相应调整，将电炉温度控制在 1450-1500。。； (2) 在球化包内充满氮气，将相应份量的球化剂从球化包的一侧加入，然后将70%的孕 育剂均匀的覆盖在球化剂上，并撒上珍珠岩，冲入总重量三分之二的铁水，进行球化处理和 孕育处理； (3) 待球化处理完成后，将剩余的孕育剂随剩下的铁水冲入球化包，处理3分钟后检测 球化及孕育结果，如未合格，再做相应处理，合格后即可浇铸。
[0006] 作为对上述方案的进一步改进，所述球化处理时间为2-4分钟，孕育处理温度为 1500-1530°C，浇铸温度为 1400-1420°C。
[0007] 作为对上述方案的进一步改进，所述孕育剂和球化剂中都包含稀土，孕育剂中稀 土含量为4-8%，球化剂中稀土含量为8-10%。
[0008] 本发明相比现有技术具有以下优点：使用发明中方法，球化处理在低氧环境中进 行，使球墨铸铁表面形成牢固的保护层，使铸铁基体得到稳定的相体，从而提高其耐腐蚀 性，孕育处理时控制在较高温度，有效避免部分碳化物的聚集，保证了球墨铸铁的机械性， 在制备过程中检测相应数据并及时做出调整，保证了生产的严谨与精确。
【具体实施方式】
[0009] 实施例1 一种耐蚀球墨铸铁，所述球墨铸铁含有以下重量百分比的化学元素：Si :4. 5%，C: 3. 2%，Mn :0? 25%，Mo :0? 45%，P :0? 3%，S :0? 01%，Cr :0? 33%，余量为铁。
[0010] 实施例2 一种耐蚀球墨铸铁，所述球墨铸铁含有以下重量百分比的化学元素：Si :4. 8%，C: 3. 0%，Mn :0? 43%，Mo :0? 36%，P :0? 28%，S :0? 02%，Cr :0? 18%，余量为铁。
[0011] 实施例3 一种耐蚀球墨铸铁，所述球墨铸铁含有以下重量百分比的化学元素：Si :5. 6%，C: 2. 8%，Mn :0? 36%，Mo :0? 58%，P :0? 36%，S :0? 01%，Cr :0? 24%，余量为铁。
[0012] 实施例4 一种耐蚀球墨铸铁，所述球墨铸铁含有以下重量百分比的化学元素：Si :6.0%，C: 3. 4%，Mn :0? 28%，Mo :0? 62%，P :0? 25%，S :0? 02%，Cr :0? 45%，余量为铁。
[0013] 上述球墨铸铁的制备方法，包括以下步骤： (1) 以小功率开炉，逐渐升高电炉功率，同时分步将原料放入电炉中，等到所配置 的炉料完全熔化后，取样分析化学成分，根据结果做出相应调整，将电炉温度控制在 1450-1500。。； (2) 在球化包内充满氮气，将相应份量的球化剂从球化包的一侧加入，然后将70%的孕 育剂均匀的覆盖在球化剂上，并撒上珍珠岩，冲入总重量三分之二的铁水，进行球化处理和 孕育处理； (3) 待球化处理完成后，将剩余的孕育剂随剩下的铁水冲入球化包，处理3分钟后检测 球化及孕育结果，如未合格，再做相应处理，合格后即可浇铸。
[0014] 选取不含Mo和Cr元素的球墨铸铁由本发明中制备方法制取球墨铸铁作为对照例 1，以上述同样组份的原料加入电炉后，在1500°C的温度下进行球化处理和孕育处理，处理 完静置两分钟后随即进行浇筑。
[0015] 根据上述实施例中制得的球墨铸铁进行取样，和上述两组对照组，置于室温(约 25°C)中，用0. 5%浓度的硫酸溶液进行腐蚀处理，分别处理相同时间后做记录，得出以下数 据：
表1 从表1中数据可以看出本发明中球墨铸铁在硫酸腐蚀后，抗拉强度都有一定的降低， 对照组1和对照组2中抗拉强度随着腐蚀时间的增长，抗拉强度受影响较大，而且对照组2 中由于制取方法中未能将即时结果随时反馈而且制取过程未在低氧环境下进行，导致生产 性能不佳，本发明中所得球墨铸铁在腐蚀后抗拉强度降低缓慢，可以提高球墨铸铁在腐蚀 性环境中的使用率。
【主权项】
1. 一种耐蚀球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁含有以下重量百分比的化学元 素：Si :4. 5-6. 0%，C :2. 8-3. 4%，Mn :0? 25-0. 45%，Mo :0? 35-0. 65%，P :0? 25-0. 4%，S : 0? 01-0. 02%，Cr :0? 15-0. 45%，余量为铁。2. -种耐蚀球墨铸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 以小功率开炉，逐渐升高电炉功率，同时分步将原料放入电炉中，等到所配置 的炉料完全熔化后，取样分析化学成分，根据结果做出相应调整，将电炉温度控制在 1450-1500。。； (2) 在球化包内充满氮气，将相应份量的球化剂从球化包的一侧加入，然后将70%的孕 育剂均匀的覆盖在球化剂上，并撒上珍珠岩，冲入总重量三分之二的铁水，进行球化处理和 孕育处理； (3) 待球化处理完成后，将剩余的孕育剂随剩下的铁水冲入球化包，处理3分钟后检测 球化及孕育结果，如未合格，再做相应处理，合格后即可浇铸。3. 如权利要求2所述一种耐蚀球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述球化处理时间 为2-4分钟，孕育处理温度为1500-1530°C，浇铸温度为1400-1420°C。4. 如权利要求2所述一种耐蚀球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述孕育剂和球化 剂中都包含稀土，孕育剂中稀土含量为4-8%，球化剂中稀土含量为8-10%。
【专利摘要】本发明公开了一种耐蚀球墨铸铁及其制备方法，所述球墨铸铁含有以下化学元素：Si，C，Mn，Mo，P，S，Cr和铁，制备方法包含三步，其中包括条件的控制，成分的检测与调整。本发明相比现有技术具有以下优点：使用发明中方法，球化处理在低氧环境中进行，使球墨铸铁表面形成牢固的保护层，使铸铁基体得到稳定的相体，从而提高其耐腐蚀性，孕育处理时控制在较高温度，有效避免部分碳化物的聚集，保证了球墨铸铁的机械性，在制备过程中检测相应数据并及时做出调整，保证了生产的严谨与精确。
【IPC分类】C22C37/10, C21C1/10, C22C33/08, C22C37/04
【公开号】CN105039838
【申请号】CN201510512448
【发明人】孙爱琴
【申请人】合肥市田源精铸有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月20日