一种废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法.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CN107988545A(43)申请公布日2018.05.04(21)申请号201711103870.1C21C1/10(2006.01)(22)申请日2017.11.10(71)申请人江苏恒悦机械有限公司地址224051江苏省盐城市亭湖区希望大道8号(72)发明人孙荣乾(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人谈杰(51)Int.Cl.C22C33/08(2006.01)C22C37/04(2006.01)C23C8/38(2006.01)C23C8/32(2006.01)C23C8/80(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法(57)摘要本发明公开一种废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法，包括如下步骤：将废钢清洗；喷丸处理并清除废钢表面剥落的碎屑；将废钢材料切碎，并采用氢氧化钠水溶液搅拌浸泡；投入炼钢炉中，高温融化，后加入氧化铝和氧化硅浸润处理；与生铁混合炼钢，并浇铸铸件；铸件后处理、探伤、分拣合格件。本发明方案针对各类废钢的再利用提供了标准化程度高的处理工艺，将废钢应用于制备单缸曲轴铸件，具有较好的机械性能，在铸造过程中增加处理后废钢的投入量，适量增加增碳剂、合金材料，采用适当的技术进行加工，保证材料合金分配比的精准度，提高了曲轴的强度、延伸率、耐磨性以及耐疲劳性等综合机械性能，延长了曲轴的使用寿命，降低正常使用过程中的断轴率。CN107988545ACN107988545A权利要求书1/2页1.一种废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将废钢采用高压水枪初步清洗，除去表面污渍；沥干后浸泡于混合酸洗剂中，所述混合酸洗剂包括0.1～0.5mol/L的盐酸与0.2～0.6mol/L的乙醇，浸泡10～20min后取出，再次采用高压水枪清洗，并沥干；(2)将清洗干净后的废钢加热至500～650℃，进行喷丸处理2～4min，然后以2～5℃/min的速度升温至700～750℃，再进行喷丸处理1～3min；清除废钢表面剥落的碎屑；(3)将废钢材料切碎，并采用浓度为0.1～0.2g/Kg.H2O的氢氧化钠水溶液搅拌浸泡处理1～3h，后离心处理取处理后钢材；(4)将碎钢材投入炼钢炉中，吹氮条件下以5～20℃/min的速度升温至1600～1700℃，采用耐高温材质的搅拌棒搅拌处理1～3h，后加入适量的氧化铝和氧化硅，其中氧化铝和氧化硅的添加比例为2～4：1，处理0.5～3h后转移钢水，滤除残渣；将钢水以5～10℃/min的速度降温至750～805℃，然后冷却至室温；(5)向高温炉中投入原料，其中30～50wt％的生铁料，40～70wt％的步骤(4)得到的回收料；并加入适量的混合增碳剂以及适量的铜、锡、镁、硅，在数字化高温炉内热炼，根据数字化高温炉检测的合金成分调节各组分的添加量，各合金中铁含量78～82％，碳含量5.3～5.6％，稀土含量4.3～4.6％，铜含量0.1～0.2％，锡含量0.01～0.012％，镁含量7.4～7.7％，其他合金杂质含量1.8～2.1％时，向铁水中加入第一孕育剂处理2～5min后浇铸，浇铸铁水倒出35％时分批加入第二孕育剂，直至浇铸完成；浇铸完成后先以5～10℃/min的速度降温至750～875℃，然后彻底冷却至室温，取出铸造件；(6)将铸造件加热至780～810℃，保温30～38min，保温过程中进行等离子体碳氮共渗后进行淬火处理；(7)将铸造件加热至550～600℃，进行喷丸处理1～2min，然后再次加热至780～810℃，保温30～38min，保温过程中进行等离子体碳氮共渗后进行淬火处理；(8)对铸造件进行精加工后探伤处理，分拣合格件。2.根据权利要求1所述的废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法，其特征在于：步骤(4)中氧化硅为经过氢氟酸处理的氧化硅，具体处理方法为：将氧化硅置于具有震荡功能的密闭处理仓中，使氧化硅处于被震荡的状态，向氧化硅喷射氢氟酸，使氧化硅表面腐蚀呈粗糙界面，然后将处理后的氧化硅经热、冷清水交替洗涤，去除表面的氢氟酸。3.根据权利要求1所述的废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法，其特征在于：步骤(5)中所述混合增碳剂包括如下组分：人造石墨65～85％；煅烧后针状石油焦15～35％；以重量份数计。4.根据权利要求1所述的废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法，其特征在于：步骤(5)中所述第一孕育剂为ZFSCCM孕育剂；第二孕育剂为CAINO-SUPER孕育剂。5.根据权利要求4所述的废钢再利用制备球墨铸铁铸件的方法，其特征在于：步骤(5)中所述第一孕育剂与第二孕育剂的添加质量比为5～10：1。6.根据权利要求4所述的废钢再利用制备球墨