一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113667884A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110933908.8(22)申请日2021.08.14(71)申请人昆明云内动力股份有限公司地址650224云南省昆明市云南自由贸易试验区昆明片区经开区经景路66号(72)发明人谢吉坤陈云龙李伟李国钧吕承贵王佳香秦东(74)专利代理机构昆明正原专利商标代理有限公司53100代理人陈左程相桂(51)Int.Cl.C22C33/08(2006.01)C21C1/08(2006.01)C21C7/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法(57)摘要本发明涉及一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法，灰铸铁铸件熔炼材料包括废钢、生铁、回炉废铁、铬铁、铜合金、硅铁、锰铁、硫铁、高硫氮煅后焦增碳剂和低硫低氮石墨化增碳剂，通过搭配使用两种增碳剂，解决现有技术为确保铸件满足力学性能和物理性能要求，降低铁水碳当量导致的铸造性能变差或采用多种合金以及氮化合金导致的成本较高的问题；用该灰铸铁铸件熔炼材料熔炼铸铁，通过控制加料顺序，在只进行低合金化的条件下，提高了铁水碳当量，既能确保铸件材质满足高强度要求——单铸试棒抗拉强度275‑350MPa，硬度190‑260HBW，能使生产出的铁水具有良好的铸造工艺性能，有效降低铸件产生收缩和气孔缺陷的倾向。CN113667884ACN113667884A权利要求书1/1页1.一种灰铸铁铸件熔炼材料，其特征在于：包括增碳剂；所述增碳剂包括高硫高氮煅后焦增碳剂和低硫低氮石墨化增碳剂。2.根据权利要求1所述的一种灰铸铁铸件熔炼材料，其特征在于：还包括废钢、生铁、回炉废铁、铬铁、铜合金、硅铁、锰铁、硫铁；以上成分中，以废钢、生铁与回炉废铁的质量百分比之和为100%计，废钢占比45～50%、生铁占比5～15%、回炉废铁占比35～50%；增碳剂、铬铁和铜合金分别为废钢、生铁与回炉废铁质量之和的1.5～2.2%、0.2～0.3%、0.25～0.35%。3.根据权利要求1所述的一种灰铸铁铸件熔炼材料，其特征在于：所述高硫高氮煅后焦增碳剂的硫含量为0.35～0.50%，氮含量为1.3～1.8%，氮元素吸收率为40～50%，低硫低氮石墨化增碳剂硫含量为≤0.05%，氮含量为≤0.02%。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种灰铸铁铸件熔炼材料，其特征在于：对于壁厚均匀但致密性要求较高的铸件，增碳剂的搭配方式为：高硫高氮煅后焦增碳剂占比45～55%，其余使用低硫低氮石墨化增碳剂。5.根据权利要求1至3任一项所述的一种灰铸铁铸件熔炼材料，其特征在于：对于壁厚变化较大且有致密性要求的铸件，增碳剂的搭配方式为：高硫高氮煅后焦增碳剂占比70～80%，其余使用低硫低氮石墨化增碳剂。6.根据权利要求1至5任一项所述的灰铸铁铸件熔炼材料用于铸造铸件的方法，特征在于，炉料和增碳剂分次加入，步骤如下先熔融部分炉料后再加入增碳剂；加增碳剂后，加入炉料将增碳剂压入铁水中不让其露出铁水表面，使增碳剂随铁水在炉内不断翻滚的过程中被慢慢分解和扩散；如此，依次加入增碳剂、炉料，分次将增碳剂全部加入铁水中。7.根据权利要求1至5任一项所述的灰铸铁铸件熔炼材料用于铸造铸件的方法，特征在于：增碳剂在加入时，需要先将高硫高氮煅后焦增碳剂加完后，再加低硫低氮石墨化增碳剂。8.根据权利要求7所述的灰铸铁铸件熔炼材料的铸造方法，其特征在于：还包括如下特征：炉料加完后，再按铁水成分的硅、锰含量要求加入硅铁、锰铁等合金炉料，并继续升温，使增碳剂在炉内随铁水翻滚和温度升高的过程中被完全溶解、吸收；待铁水温度升高至精炼温度1525±15℃时，关闭功率，铁水静置后，进行扒渣取样。9.根据权利要求7所述的灰铸铁铸件熔炼材料的铸造方法，其特征在于：还包括如下特征：扒渣取样后根据原铁水成分检测结果，精确补加铜和铬合金炉料，使其达到铁水浇注成分要求。2CN113667884A说明书1/8页一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法技术领域[0001]本发明属于铸造技术领域，具体的说，涉及一种灰铸铁铸件熔炼材料及其铸造铸件的方法。背景技术[0002]铸造铸件，需要有较好的力学性能，以发动机的缸体和缸盖为例，缸体在发动机工作时承受复杂的负荷，必须具有足够的强度、硬度和致密性。缸盖在工作中还要承受较大的热负荷，除必须具有足够的强度和硬度外，还需具有良好的热疲劳性能。这两种铸件结构复杂，壁厚较薄又很不均匀，毛坯铸造相对困难。因此，对此类大批量生产的复杂薄壁铸铁件的铸造材质，不仅要求有良好的力学性能和物理性能，而且要求有良好的铸造性能。目前，由于环保和成本压力，国内铸造企业已普遍