消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法
2023-12-10 10:35:02
專利名稱：消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法
技術領域：
本發明涉及金屬鑄造技術，尤其涉及消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法。
背景技術：
在我國南方多雨季、氣候潮溼的地區，按北方乾燥地區多年的技術經驗來進行球 墨鑄鐵件生產，經常出現球墨鑄件皮下氣孔的缺陷，尤其是溼型球墨鑄鐵件，在潮溼地區和 多雨季節更為顯著，有時氣孔缺陷發生率達15% _30%，嚴重時整個爐次報廢，為克服這一 缺陷，經過長時間的反覆試驗對比，找到了消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，這一技術使產 品的合格率達到了 98%以上，大大的提高了經濟效益。
發明內容
本發明的目的是提供一種消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其內容如下1、從減少氣體發生量的途徑消除氣孔缺陷。(1)控制型砂水份和調整型砂、芯砂添加劑種類及配比①型砂水份含量在5%，僅為乾燥地區的一半；②芯砂除控制水份外，還要根據天氣狀況特別是空氣溼度大小調整，膨潤土的加 入量應減少20%，連續陰雨天則膨潤土的加入量應減少30% ；③煤粉的添加量則相反，如原本添加比例為2%，則上升到2. 3% -2. 7%才利於鐵 水澆鑄後的排氣量。(2)選用當地吸水量較大的土質與石灰粉充分攪拌後施用，作為鑄造車間的地面 材料，以利自然調節型砂乾燥度。(3)增強砂型的排氣控制型砂透氣性、緊實度、且在砂型上開設排氣槽，採用適 合的澆注溫度和澆注速度，使型內氣體在鐵水充型過程中有足夠的時間外逸。①型砂透氣性大於60，砂型緊實度低，一般鑄型表面硬度用A型硬度計測量在 60-70。②澆注溫度在1400_1420°C。(4)在保證球化孕育效果的前提下控制鐵液中鎂、鋁、鈦的殘留量，其中，殘餘鎂含 量小於0. 05%，殘餘鋁、鈦含量在0. 03%和0. 01%以下，則不易產生皮下氣孔。(5)鐵液中的磷、硫、錳含量，分別為P、S在0.02%以下，Mn在0.2%以下。2、將已經產生的氣體排擠出鐵液以防止皮下氣孔的產生，生產球墨鑄鐵件要求高 碳低矽，但矽量應控制在2. 7以下。調整鐵液中的碳當量(CE)值，將碳當量CE值調整到 4. 4%以上能有效消除已產生的氣排擠出鐵液防止皮下氣孔發生。3、對現有的沖天爐結構進行改造，提高焦炭熱效率；(1)將傳統的沖天爐爐體的標準尺寸加高，使爐體有效高度是內腔直徑的8倍，使 增高后的沖天爐預熱區加長，能提高鐵水溫度又能節約焦炭；在熔化區將熔爐直徑由原來 的500mm，增大為700mm ；在還原區將爐體高度由原來的700mm改為600mm能有效提高鐵水溫度，並有利於控制鐵水含碳量的增減。由原來每公斤焦炭可產出4公斤產品，提高到可產 出5公斤產品，使產品產量提高了 25%。(2)球化劑的配合比例由原來的稀土佔7%、鎂佔8%改為現有的稀土佔5%、鎂佔 8%，加入量由原來的1.5%降到現在的1.2%。(3)省去球鐵熱處理工序。採用本技術方案的有益效果能有效的消除球墨鑄鐵件的皮下氣 孔的發生，大大 的提高了產品的合格率，降低了生產成本，省去了球鐵熱處理工序。
具體實施例方式本發明所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，現將具體實施方式
詳述如下1、減少氣體發生量(1)控制型砂水份和調整型砂、芯砂添加劑種類配比①型砂水份含量控制在5%，僅為常規乾燥地區的一半；②芯砂除控制水份外，還要根據天氣狀況空氣溼度大小，調整膨潤土和煤粉的加 入重量陰天比晴天膨潤土的加入量減少20%，連續陰雨天膨潤土的加入量減少30% ；③煤粉添加重量則相反，晴天添加比例為2%，陰天要上升到2. 3% -2. 7%以利於 加大鐵水澆鑄後的排氣量。(2)用當地吸水量較大的土質與石灰粉充分攪拌後用作鑄造車間的地面材料以利 於自然調節型砂乾燥度。(3)增強砂型的排氣控制型砂透氣性、緊實度、在砂型上開設排氣槽，用適合的 澆注溫度和澆注速度，使型內氣體在鐵水充型過程中有足夠的時間外逸為度。①型砂透氣性大於60，砂型緊實度低，一般鑄型表面硬度為60-70，用A型硬度計測量。②澆注溫度為1400-1420°C。(4)在保證球化孕育效果的前提下，控制鐵液中鎂、鋁、鈦的殘留量，使鎂的殘餘量 小於0. 05%，殘餘鋁、鈦量在0. 03%和0. 01%以下，不易產生皮下氣孔。(5)鐵液中的磷、硫、錳含量，分別為P、S在0.02%以下，Mn在0.2%以下。2、將已經產生的氣體排擠出鐵液，生產球墨鑄鐵件要求高碳低矽，但含矽量應控 制在2.7以下。調整鐵液中的碳當量(CE)值，將碳當量CE值調整到4.4%以下，能有效消 除皮下氣孔發生。3、改造現有沖天爐結構，沖天爐的有效爐體高度增加到內腔直徑的8倍，在熔化 區將熔爐直徑由原來的500mm，增大為700mm ；在還原區將爐體高度由原來的700mm改為 600mmo(2)球化劑的配合比例由原來的稀土佔7%、鎂佔8%改為現有的稀土佔5%、鎂佔 8%，加入量由原來的1.5%降至1.2%。(3)省去球鐵熱處理工序。
權利要求
一種消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於型砂水份含量在5％，芯砂除控制水份外，隨天氣狀況、空氣溼度大小調整膨潤土的加入量，用吸水量大的土質與石灰粉攪拌後用作鑄造車間的地面材料，增強砂型的排氣、控制型砂透氣性、緊實度、在砂型上開設排氣槽，澆注溫度和速度要使型內氣體在鐵水充型過程中有足夠的時間外逸相適應，含矽量在2.7以下，鐵液中的碳當量值為4.4％以上；改造原有的沖天爐結構，調整球化劑的配合比例。
2.根據權利要求1所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於膨潤土加入 重量陰天比晴天膨潤土減少20%，連續陰雨天膨潤土減少30% ；煤粉添加重量則相反，晴 天添加比例為2%，陰天要上升到2. 3% -2. 7%。
3.根據權利要求1所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於型砂透氣性 大於60，鑄型表面硬度為60-70。
4.根據權利要求1所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於澆注溫度為 1400-1420°C。
5.根據權利要求1所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於球化孕育效 果前提下鐵液中鎂的殘餘量小於0. 05%，鋁殘餘量在0. 03%以下，鈦殘餘量在0. 01 %以 下。
6.根據權利要求1所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於鐵液中的磷、 硫含量在0. 02%以下；錳含量在0.2%以下。
7.根據權利要求1所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於將沖天爐的 有效爐體高度增加到內腔直徑的8倍，熔化區，將熔爐直徑由原來的500mm增大為700mm ； 還原區，將爐體高度由原來的700mm改為600mm。
8.根據權利要求1所述的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，其特徵在於球化劑的配 合比例為稀土佔5%、鎂佔8%，加入量為1.2%。
全文摘要
一種消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的方法，型砂水份含量在5％，芯砂除控制水份外，隨天氣狀況、空氣溼度大小調整膨潤土的加入量，用吸水量大的土質與石灰粉攪拌後用作鑄造車間的地面材料，增強砂型的排氣、控制型砂透氣性、緊實度、在砂型上開設排氣槽，澆注溼度和速度要使型內氣體在鐵水充型過程中有足夠的時間外逸相適應，含矽量在2.7以下，鐵液中的碳當量值為4.4％以上；改造原有的沖天爐結構，調整球化劑的配合比例。能有效的消除球墨鑄鐵件皮下氣孔的發生，提高了產品合格率，降低了生產成本，省去了球鐵熱處工序。
文檔編號B22D27/20GK101823125SQ20091010246
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月6日 優先權日2009年3月6日
發明者張海學 申請人:綏陽縣海紅鑄造有限責任公司