[发明专利]一种碳硅孕育剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产球墨铸铁管件所使用的碳硅孕育剂。

背景技术

在铸造管件的过程中，在形成管件的模具内表面喷涂隔热涂料，并通过离心机的旋转作用，以形成球墨铸铁管件，所述的隔热涂料通常被称之为孕育剂。在现有技术中，制作球墨铸铁管通常采用硅钡孕育剂，该种孕育剂的化学成分包括：硅、钡、钙和铝。本领域技术人员普遍认为：钙与钡同属于碱土金属，其中的钙能生成氧化物、硫化物、氮化物、以及造渣净化铁液和构成晶核内物质；钡是碱土金属中活性最大的元素，与反应氧能生成稳定的化合物，在铸铁凝固后并不含钡，所以，钡具有良好的脱氧作用，且钡氧化物只在铁液表面形成“气套”，可阻止氧与氮溶入铁液内。

硅钡孕育剂虽然具有可以细化石墨晶粒，提高强度，提高球化等级，减少白口倾向，以达到消除渗碳体，改善力学性能等多种作用，但现有的硅钡孕育剂的粒度通常在0.3-2MM之间，晶粒较大，有较重的疏松缺陷，而且球墨铸铁管件的冷却速度慢，所以，铸造球墨铸铁管件如采用硅钡孕育剂，会使管子疏松缺陷非常明显，且因硅钡孕育剂的晶粒粗大，容易使其产生夹渣和渣孔，从而会降低球墨铸铁管件的抗拉强度和延伸率；另外，在喷涂隔热的孕育剂时，其使用量孔较大，成本较高。

发明内容

本发明的任务是提供一种碳硅孕育剂，以提高球墨铸铁管件的抗拉伸强度和延伸率。

本发明所提出的碳硅孕育剂是由以下质量百分比的物料构成：石墨颗粒15-30﹪，硅铁颗粒70-85﹪。孕育剂中的硅与铁液中的氧气起反应生成二氧化硅，可作为石墨结晶的外来晶核，起到促进石墨化的作用；而孕育剂中的碳可与铁液中钙、锰、铝、锶和钡等多种元素反应生成碳化物，以构成石墨非均质化晶核。

所述石墨颗粒和硅铁颗粒的质量百分比为：石墨颗粒20-25﹪，硅铁颗粒75-80﹪。

本发明所提出的碳硅孕育剂在铁水中能产生大量的石墨微粒，这些微粒会细化共晶团，促进碳的石墨化，减少碳化铁的生成，其退火后力学性能更高，爆管率明显降低；经过试验证明，生成球墨铸铁件的珠光体的数量有了很大的提高，其抗拉强度提高了20Mpa以上，延伸率提高了9.2%左右；除此之外，采用该孕育剂往模具内表面喷涂的用量比硅钡孕育剂往模具内表面喷涂的用量可以节省30%以上，可降低生产成本。

具体实施方式：

实施例1：

制取100Kg孕育剂，取为石墨颗粒15Kg，硅铁颗粒85Kg，然后将两种颗粒混合均匀后即为碳硅孕育剂。

实施例2：

制取100Kg孕育剂，取为石墨颗粒25Kg，硅铁颗粒75Kg，然后将两种颗粒混合均匀后即为碳硅孕育剂。

实施例3：

制取100Kg孕育剂，取为石墨颗粒20Kg，硅铁颗粒80Kg，然后将两种颗粒混合均匀后即为碳硅孕育剂。

实施例4：

制取100Kg孕育剂，取为石墨颗粒30Kg，硅铁颗粒70Kg，然后将两种颗粒混合均匀后即为碳硅孕育剂。

实施例5：

制取100Kg孕育剂，取为石墨颗粒22Kg，硅铁颗粒78Kg，然后将两种颗粒混合均匀后即为碳硅孕育剂

实施例1－5中所述石墨颗粒均可采用高纯石墨晶体颗粒，高纯石墨晶体颗粒和硅铁颗粒的粒度在0.1－0.28毫米。