[发明专利]立浇制备ADI球墨铸铁垫块铸件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ADI球墨铸铁垫块铸件的制备方法。

背景技术

球墨铸铁项目是国家重点支持项目，国内制造业发展迅速，球墨铸铁需求不断增大，而多数球墨生产企业已经转产钢材，预计未来10年内球墨铸铁供不应求，市场前景十分看好，球墨铸铁具有良好的力学性能和较好的铸造性能，在整个铸件生产中占有优势地位，但球墨铸铁凝固过程中由于石墨的析出将带来体积膨胀，导致铸型型壁变形和位移，形成收缩缺陷，尤其缩松是球墨铸铁铸件最常见的缺陷，也是导致铸件报废的主要原因之一，垫块是紧固载重汽车弹簧垫片的部件，材质为球墨铸铁。该件由于受力比较复杂，因此对铸件的性能要求非常高，其中对铸件的致密性要求X光等级必须不小于3级，也就是说铸件内部不能有肉眼可见的缩松，目前现有的球墨铸铁垫块铸件浇注方法为平式浇注，这种情况下浇注的铸件经X光检验，铸件内部至少有三处级别在3级以上的缩松，有的部位的缩松级别甚至达到5级，最严重的部位，也是铸件最厚大部位，最厚部位厚度达40mm，并且受产品形状的限制，该缩松很难采用加冒口的方式来消除，为满足对重型载重汽车紧固垫块的要求的提高，降低废品率，制备一种具有X光高等级组织的ADI球墨铸铁垫块铸件是非常必要的。

发明内容

本发明是为解决现有的球墨铸铁铸件平式浇注方法，导致铸件X光等级低的技术问题，而提供一种立浇制备ADI球墨铸铁垫块铸件的方法。

本发明的立浇制备ADI球墨铸铁垫块铸件的方法按以下步骤进行：

一、熔炼铁液：先按质量份数称取40~60份Q10生铁、15~25份废钢和25~35份回炉料，再按球墨铸铁用增碳剂的质量与Q10生铁、废钢和回炉料的总质量之比为（3~5）：100，按CaO-Al₂O₃基钢液净化剂的质量与Q10生铁、废钢和回炉料的总质量之比为（0.5~0.7）：100，称取球墨铸铁用增碳剂和CaO-Al₂O₃基钢液净化剂，然后将称取的Q10生铁、废钢、回炉料、球墨铸铁用增碳剂和CaO-Al₂O₃基钢液净化剂加入到中频炉中，升温至温度为1460~1490℃，静置2~4min，出炉，得到铁液；

二、球化及孕育处理：按硅钙孕育剂的质量与Q10生铁、废钢和回炉料的总质量之比为（0.8~1.5）：100，按稀土镁球化剂的质量与Q10生铁、废钢和回炉料的总质量之比为（1.3~1.5）：100，称取硅钙孕育剂和稀土镁球化剂，然后将硅钙孕育剂放于铁水包底部，再将步骤一的铁液在温度为1300~1380℃的条件下，浇注到立式合箱的垫块铸型内，浇注完成立即用保温剂覆盖冒口，完成浇注过程，得到球墨铸铁垫块铸件；其中垫块铸型顶部设置一个冒口，冒口尺寸为长48~52mm、宽18~22mm、高为33~37mm；

三、热处理：将步骤二得到的球墨铸铁垫块铸件装入热处理炉中，升温至温度为890~920℃，恒温60~70min，并保温1~1.5h，然后取出并在5s内放入温度为280-300℃的盐浴中，恒温1~1.5h，完成热处理，然后取出空冷，得到ADI球墨铸铁垫块铸件。

本发明的有益效果

本发明的制备ADI球墨铸铁铸件的方法，通过改变铸件的浇注方式，将传统的平浇方式变为立式浇注，并在铸件的顶面最高处增加一个冒口，根据重力铸造原理，铸件的补缩的普遍规律是高处的铁液可以对低处的铁液进行补缩，即铸件越是下部越不容易产生缩松缺陷。但本产品的上部非常厚大，增加的冒口的作用就是为上部厚大部位进行充分补缩，使铸件内部缺陷完全消除，获得厚大的球墨铸铁高等级致密组织，经X光检验，最差部位也完全达到X光2级水平，降低了废品率，传统方法浇注的垫块由于X光等级较低，只能用在载重量12吨以下的载重汽车上，否则必须使用锻钢垫块，加大了汽车制造成本。锻钢垫块成本一般是ADI球墨铸铁垫块的2~3倍，每台汽车需要4块。使用ADI球墨铸铁垫块每台载重汽车仅4个垫块既可以节省费用800元以上。本发明的制备ADI球墨铸铁铸件的方法，可在汽车制造业激烈竞争的条件下，大幅降低成本，显著提高经济效益，可应用于汽车制造业球墨铸铁垫块铸件的制造中。

附图说明

图1为实施例1的制备方法中步骤二得到的球墨铸铁垫块铸件的金相显微镜照片；

图2为实施例1制备的ADI球墨铸铁垫块铸件的金相显微镜照片；

图3为实施例1制备的ADI球墨铸铁垫块铸件的示意图；

图4为实施例1制备的ADI球墨铸铁垫块铸件的X光检测照片。