一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂及灰铸铁制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114558997A(43)申请公布日2022.05.31(21)申请号202210180630.6(22)申请日2022.02.25(71)申请人宁国东方碾磨材料股份有限公司地址242300安徽省宣城市宁国市宁阳西路47号(72)发明人赵东凯明章林刘伟汪海宁杨霄(74)专利代理机构合肥金律专利代理事务所(普通合伙)34184专利代理师杨霞(51)Int.Cl.B22D1/00(2006.01)C22C33/08(2006.01)C21C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂及灰铸铁制备方法(57)摘要本发明提出了本发明提出了一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂及灰铸铁制备方法，所述孕育剂包括以下重量百分数的成分：Si55‑65％、Zr6‑10％、Ca2‑6％、Al1‑3％、Ti5‑8％、其余为Fe。所述高强度灰铸铁的制备方法，包括：采用上述孕育剂对灰铸铁的出炉铁水进行孕育处理。本发明提出的一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂及灰铸铁制备方法，该孕育剂减轻了灰铸铁的断面敏感性和白口倾向，并有利于获得细小且均匀分布的A型石墨，所得灰铸铁具有较高的强度以及较好的切削加工性。CN114558997ACN114558997A权利要求书1/1页1.一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂，其特征在于，所述孕育剂包括以下重量百分数的成分：Si55‑65％、Zr6‑10％、Ca2‑6％、Al1‑3％、Ti5‑8％、其余为Fe。2.根据权利要求1所述改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂，其特征在于，所述孕育剂是将含硅、锆、钙、铝、钛的铁合金熔炼，冷却，再破碎成颗粒后制得；优选地，所述孕育剂的颗粒直径为2‑6mm。3.一种高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，包括：采用权利要求1或2所述的孕育剂对灰铸铁的出炉铁水进行孕育处理。4.根据权利要求3所述高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述孕育剂的加入量是出炉铁水重量的0.2‑0.4％。5.根据权利要求3或4所述高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述孕育处理是采用浇包内孕育法进行。6.根据权利要求3‑5任一项所述高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述出炉铁水是将生铁、回炉料、废钢、石墨增碳剂、硅铁、锰铁的原料在熔炼炉中熔炼，出炉后制得；优选地，所述出炉温度为1510‑1550℃。7.根据权利要求3‑6任一项所述高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，还包括：将孕育处理后的铁水浇注成型；优选地，浇注时采用硅钡孕育剂进行随流孕育。8.根据权利要求7所述高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述硅钡孕育剂为65SiBaFe孕育剂，粒径为0.1‑0.5mm，加入为浇注铁水重量的0.01‑0.05％。9.根据权利要求3‑8任一项所述高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述浇注温度为1380‑1430℃。10.根据权利要求3‑9任一项所述高强度灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述灰铸铁包括以下重量百分数的成分：C3.2‑3.4％、Si1.8‑2.2％、Mn0.6‑1.0％、P0.18‑0.26％、Ti0.05‑0.08％、S≤0.15％、Fe为余量。2CN114558997A说明书1/5页一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂及灰铸铁制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属铸造技术领域，尤其涉及一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂及灰铸铁制备方法。背景技术[0002]灰铸铁具有良好的铸造成形性、加工性、耐磨性、耐热性、吸震性等性能，是一种传统的金属结构材料，在铸造生产中占有重要的地位。目前灰铸铁铸件占各类铸件重量的首位(约占50‑55％)。随着市场竞争的加剧，灰铸铁虽然是传统“量大面广”的金属结构材料，但也面临着材料的质量、性能和价格上的严重挑战。尤其是近年来，随着中外合作交流的加强，在许多中外合资的生产厂中，国内外两种同牌号铸件同线加工，都出现了国产的灰铸件在加工时刀具磨损要比进口铸件大得多的情况，这严重影响了生产效率。[0003]长期以来，对高强度灰铸铁的凝固过程、孕育变质处理和合金元素对灰铸铁组织与性能的影响已进行了大量、系统的研究。然而，研究所用的高强度灰铸铁(σb≥300MPa)为了保证其具有高强度，碳当量一般均在3.8％左右。然而高碳当量的灰铸铁势必导致切削抗力的增加，从而导致刀具磨损加剧。[0004]国内研究者发现：孕育处理可以最大限度地减少铸件的白口倾向，改善铸件的显微组织和性能，细化晶粒，因此，采用孕育处理提高灰铸铁的切削加工性能是一条切实可行的方法。发明内容[0005]基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种改善高强度灰铸铁加工性的孕育剂及灰铸铁制备方法，该孕育剂减轻了灰铸铁的断面敏感