高碳當量高強度灰鑄鐵穩定添加劑的製作方法

2023-05-27 19:20:26 3

專利名稱：高碳當量高強度灰鑄鐵穩定添加劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於鐵的冶煉添加劑，特別是由生鐵冶煉製造灰鑄鐵的添加劑。
通常，要使灰鑄鐵獲得較高強度，應使碳當量較低，碳當量低所帶來的缺點是鑄造性能差、產品的廢品率高、熔煉時沖天爐的操作困難，而這些缺點在高碳當量條件下都會有所改善。為使灰鑄鐵在高碳妝量條件下也能獲得高強度，國內外都作了大量研究，其方法是在其中加入鈦釩等貴重金屬，但該方法存在所加入的鈦鐵合金價格較高，在爐內易氧化，鈦的收得率低，且產品的高強度性能不夠穩定，這也就是該方法一直沒能在實際生產中被運用的原因。
本發明的目的是提供一種高碳當量高強度灰鑄鐵的添加劑，它具有成本低，鈦的收得率較高的特點，並可使灰鑄鐵在高碳當量條件下獲得高強度。
本發明的實現方案是以天然鈦礦為主，配入錳、鉻、矽元素而製成添加劑。天然鈦礦中含有TiO2佔50%左右，在生產高碳當量灰鑄鐵時，對沖天爐內的增碳控制可適當放鬆，也即可適當提高爐內的還原氣氛，促使還原反應進行，這就可使鈦礦中的鈦得到直接還原，成為鑄鐵中鈦元素的來源。鈦元素極易與碳結合形成TiC保證了在高碳當量條件下也能在灰鑄鐵中大規模形成初生奧氏體枝晶，使灰鑄鐵產生高強度。錳元素在灰鑄鐵中可起到當發生共析反應時阻礙奧氏體向鐵素體加墨石方向轉變，而促使其轉變成珠光體，並能把鐵素體含量控制在＜5%內，為強化相奧氏體正常發揮作用提供了重要保證。矽元素具有固溶於基體的特性，可對灰鑄鐵的整個基體產生固溶強化作用，使強化相進一步強化，抗拉強度進一步提高。要使灰鑄鐵在高碳當量條件下產生穩定良好的高強度，添加劑中的鈦、錳、矽的比例應適當。當採用普通生鐵生產灰鑄鐵時，添加劑中各成分的比例為TiO217-20%，Mn21-29%，Si10-22%，餘量為Fe;當採用高錳生鐵生產灰鑄鐵時，添加劑中各成分所佔比例為TiO223-27%，Si12-34%，Cr1-30%，餘量為Fe，上述的添加劑在生產之中所佔爐料的比例為1.5-2%。
以下為本發明的幾個實施例。
一、採用普通生鐵時1、實施例1、生產HT200鑄鐵添加劑各組份TiO217%、Mn29%、Si21%、餘量為Fe。
2、實施例2 生產HT250鑄鐵添加劑各組分TiO221%、MN22%、Si22%、餘量為Fe。
3、實施例3 生產HT300鑄鐵添加劑的各組分TiO220%、Mn21%、Si11%、Cr10、餘量為Fe。
二、採用高錳生鐵時1、實施例4、生產HT200鑄鐵添加劑的各組分TiO227%、Si34%、Cr16%，餘量為Fe。
2、實施例5、生產HT250鑄添加劑的各組分TiO224%、Si24%、Cr11%、餘量為Fe。
3、實施例6 生產HT300鑄鐵添加劑的各組分
TiO223%、Si12%、Cr30%、餘量為Fe。
根據本發明的上述技術方案，可達到以下效果①、成本低。該添加劑的價格僅為鈦鐵的三分之一，但效果相當。採用該添加劑生產高強度灰鑄鐵，與目前通用方法相比，每噸鑄鐵成本可降低七十～八十元;②、鑄造性能好，產品廢品率低，熔煉操作較容易。因可適當放寬沖天爐內增碳控制，使爐溫有所提高，故鐵水流動性能因此得到改善;③可在高碳當量下產生高強度，可使碳當量為4.0%的灰鑄鐵抗拉強度達300N/mm2以上，碳當量為4.3的灰鑄鐵抗拉強度達250N/mm2以上耐磨性能也比普通灰鑄鐵提高一倍以上。
權利要求
1.一種高碳當量高強度灰鑄鐵穩定添加劑，其特徵是它以天然鈦礦為主，配入錳、鉻、矽元素而製成。
2.按權利要求1所述的添加劑，其特徵是當採用普通生鐵生產灰鑄鐵時，添加劑中各成分比例為TiO2-17-21%，Mn21-29%，Si10-22%，餘量為Fe。
3.按權利要求1所述的添加劑，其特徵是當採用高錳生鐵生產灰鑄鐵時，添加劑中各成分的比例為TiO223-27%，Si12-34%，Cr11-30%，餘量為Fe。
4.根據權利要求2、3所述的添加劑，其特徵是在生產灰鑄鐵時，添加劑的加入量佔爐料的1.5-2%。
全文摘要
高碳當量高強度灰鑄鐵穩定添加劑，本發明屬於鐵冶煉的添加劑，特別是由生鐵冶煉製造灰鑄鐵的添加劑。本發明以天然鈦礦為主，配入適量的矽、錳、鉻元素，使灰鑄鐵可在高碳當量條件下獲得較高的強度，同時又得到好的鑄造性能，原料成本大大降低，鑄造廢品率降低，熔煉時沖天爐操作簡化。
文檔編號C22C33/08GK1107186SQ9311967
公開日1995年8月23日 申請日期1993年10月27日 優先權日1993年10月27日
發明者孫君寧 申請人:雲南省機械研究設計院