[发明专利]原位复合生产抗腐蚀灰铸铁的方法

说明书

本发明涉及原位复合生产抗腐蚀灰铸铁的方法，属于金属材料铸造领域。本发明解决的技术问题是生产抗腐蚀灰铸铁需要进行表面处理，工艺复杂、成本高。本发明解决技术问题的技术方案是将炼铁原料加入中频感应电炉中进行熔炼，熔清后加入锰铁、硅铁，降低铁水温度后加入钛合金，加入保温覆盖剂，待钛合金完全熔化后，除渣，调整铁水温度，出炉浇铸得到抗腐蚀灰铸铁。本发明生产工艺简单易行，生产得到的铸件抗腐蚀性明显优于普通灰铸铁。

技术领域

本发明属于金属材料铸造领域，具体涉及原位复合生产抗腐蚀灰铸铁的方法。

背景技术

灰铸铁是具有片状石墨的铸铁，因断裂时断口呈暗灰色，故称为灰铸铁，是各类铸铁中使用量最大的一种铸铁。灰铸铁制成的炒菜锅、汤锅等烹饪器具是家庭使用范围最广、生产和使用量最大的一类金属材料，作为食品接触材料，灰铸铁在使用过程中会与水、酸、盐、空气等接触，时间从几分钟至几小时不等，为了避免在铸件表面很快出现锈蚀，与食品接触的铸铁件都需要进行表面处理。

铸铁常用防锈处理技术有电镀、喷涂、激光强化、电子束强化、发黑钝化、渗氮渗硼、等离子氮化等，这些技术都属于表面处理技术，通过在铸件表面建立隔离层达到防锈的目的。其中电镀、发黑钝化、渗氮渗硼等电化学处理存在重金属及有毒化合物污染风险；激光强化、电子束强化、等离子氮化等受铸件形状影响大，且设备投资高、隔离层薄；常见的喷涂、涂刷，涂层结合力差，容易破损、脱落，使基体失去保护，带来健康危害。另外，无论哪种表面处理技术，前期都需要对铸件进行预加工，例如：滚光、喷沙、抛光、打磨等。电化学处理的铸件表面还需除油除锈活化处理，如：化学除油、机械除油、烘烤除油、超声波除油、电解和有机溶剂除油等，因而需要配置相应的工艺装备，由专业人员操作处理，从而增加铸件成本。

为了克服前述铸铁表面处理技术的不足，急需开发一种抗腐蚀灰铸铁的生产方法，使铸铁件获得更好的抗腐蚀能力，同时又能简化生产工艺、降低生产成本。

发明内容

本发明解决的技术问题是生产抗腐蚀灰铸铁需要进行表面处理，工艺复杂、成本高。

本发明解决上述技术问题的技术方案是提供原位复合生产抗腐蚀灰铸铁的方法，具体包括如下步骤：

a.将炼铁原料加入中频感应电炉中通电熔化；

b.熔清后将铁水温度升至1380～1420℃，加入锰铁、硅铁调整合金成分和脱氧；

c.降低铁水温度至1280～1320℃后加入钛合金；

d.待钛合金完全熔化后，除渣，调整温度至1380～1400℃，出炉浇铸得到抗腐蚀灰铸铁；

其中，步骤b中，在熔清后取样分析，按照铁水中碳当量在4.2～4.5％的范围，加入锰铁、硅铁。碳当量是根据各元素对铸铁共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，以CE％表示碳当量。灰铸铁中，为简化计算一般只考虑硅的影响，碳当量计算式是CE％＝C％+1/3Si％。

其中，步骤c中加入的钛合金为钛铁、钛硅铁中的至少一种。

进一步的，步骤c中加入钛合金使铁水的Ti含量在0.8～1.5％。

进一步的，步骤c中所述钛合金呈颗粒状，直径在10～20mm。

进一步的，步骤c中加入钛合金之后随即加入保温覆盖剂，并升高铁水温度至1400～1450℃。

进一步的，保温覆盖剂选择碳质保温覆盖剂。

进一步的，保温覆盖剂选择碳化稻壳、草木灰中的一种，覆盖剂厚度在5～8mm。

进一步的，选择碳质复合材料制成的保温覆盖剂，作为一种可根据炼钢需求调整成分比例的保温覆盖剂，具有比碳化稻壳、草木灰更优良的性能。。