[发明专利]一种高硅钼耐热球墨铸铁的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机高温部件的球墨铸铁件的制备方法，尤其是涉及一种高硅钼耐热球墨铸铁的制备方法。

背景技术

高硅钼球墨铸铁材料主要应用在内燃机、发电设备的耐高温部件上，高硅钼材料由于以下性能较好，如：高温强度、高温韧性、热疲劳性、抗高温蠕变性，抗氧化生长性，因此倍受青睐。

关于高硅钼材料，目前国内已有企业和高校对其进行了深入地研究，与本发明最接近的现有技术有发明专利：公开号为CN102978507A、公开日期为2013年3月24日、发明名称为高硅钼球铁材料及其制备方法，该对比文献的主要技术创新点是：1)三次孕育处理即球化包内孕育处理，铁水从球化包向浇注包倒包时进行倒包孕育，浇注时进行随流孕育且均使用长效孕育剂Si—Ba孕育剂，有效防止孕育衰退，保证不同壁厚处的球化率≥90％，消除舌尖处的显微缩松；2)在倒包孕育时加入微量的Sn、Sb等合金元素，消除碎块石墨，提高石墨数量和圆整度；3)炉料加入时，加入铬铁和钒铁，将铬含量控制在0.30％—0.50％，同时将钒含量控制在0.20％—0.45％，使材料形成VC、Cr3C2等颗粒状碳化物，消除了网状碳化物，大大提高了材料的强度，该发明材料的抗拉强度≥710MPa，屈服强度≥500MPa，延伸率≥10％。但是该技术为了提高石墨圆整度、消除碎化石墨的方法是在倒包孕育时加入Sn、Sb微合金元素，不仅增加了生产工序，而且增加了生产成本。

目前还没有克服上述缺陷的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、提高了材料的抗蠕变性能、持久性能、材料的强度和使用寿命、降低了稀土元素对石墨形态的影响，改善石墨圆整度，减少了石墨的割裂作用降低了制作成本和加工费用，有利于环保节能的一种高硅钼耐热球墨铸铁的制备方法。

本发明通过如下方式实现：

一种高硅钼耐热球墨铸铁的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a、确定化学参数：碳3.2-3.4％、硅3.7-4.3％、锰≤0.3％、磷≤0.05％、硫0.007-0.12％、镁0.04-0.55％、钼0.8—1.2％；

b、原料及重量百分含量为：生铁：30～40％，废钢：20～30％，回炉料：30～40％，硅铁：1.5-2.0％，钼铁：1-1.2％；

c、熔炼：加料顺序按废钢-回炉料-生铁，使用中频电炉熔炼；

d、变质处理；

e、时效去应力退火工艺：加热速度：50℃—80℃/h，加热到550℃——600℃，保温3.5—4h，然后缓冷，冷却速度为：30℃—50℃/h，冷却至250℃—200℃出炉空冷；

所述熔化后升温取样检测，取样温度控制1420-1440℃之间；过热温度保证在1480-1500℃之间，在熔化完成后进行炉前铁水过冷度检测，对于过冷度高于标准的铁水进行炉内预处理，调整好过冷度；炉前过冷度控制区间稳定在3-6℃之间，处理后过冷度稳定在1-3℃之间；

所述变质处理步骤如下：

1)选取不含稀土的硅镁合金做为球化剂，粒度控制在10-20mm，加入量1.0％—1.3％重量的球化剂，其上覆盖钢片，放置在浇包反应室内，出铁至70％时，球化开始，直至出铁完成；

2)加入重量为0.3％—0.4％的预处理剂，放置在包的反应室另一侧，在球化反应开始之前，出铁至70％铁水时，预处理剂就会熔解完成，达到稳定原铁水质量目的；

3)出铁孕育：铁水倒入浇包时，出铁至40％开始进行出铁随流孕育，加入量为0.5-0.6％硅铁，直至出铁完成；

4)在浇注之前，在铁水流上进行瞬时孕育，加入量0.1-0.2％长效孕育剂，粒度选取0.1-1mm；也是提高石墨数量和石墨形态的关键环节；

5)在处理完成后，要保证在10分钟内完成浇注，避免球化孕育衰退；

上述含量均为重量百分含量。

本发明有如下效果：