[发明专利]含钡、镧球化包芯线及其冷制备工艺

说明书

本发明公开了一种含钡、镧球化包芯线，由钢带外皮包覆芯料制成，芯料的组成及其质量百分含量包括：Mg，20～35%；Si，38～46%；Ba，2.0～5.0%；RE，2.0～5.0%；Ca，2.0～5.0%；余量为Fe；其中，RE主要成分为La，其含量占稀土总含量的70%；其他成分：Pr和Nd的含量占稀土总含量的20%和10%。一种含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺，采用下列原材料按照芯料的质量百分含量配比机械混合，使用包芯线机组将钢带外皮包裹芯料制成。优点，钡通常被用做孕育剂的添加元素，在球化剂中引入钡元素，稀土元素由含铈为主的混合稀土改变为镧元素。

技术领域

本发明为球化包芯线，具体为一种含钡、镧球化包芯线，属于黑色金属铸造材料。

背景技术

在球墨铸铁件特别是大型球墨铸铁件的浇铸过程中，铁水会发生球化衰退。在工业生产中球化剂中的球化元素（镁、稀土元素）使得铁液中石墨受到球化元素的影响而结晶为球状。铁水在存放或者冷却过程中，如果球化元素受到氧、硫等元素的消耗，不足以使石墨结晶成球状便产生了球化衰退。

发明内容

本发明针对铁水中氧、硫等元素过高，消耗了球化元素造成球化衰退这一情况，本发明提出一种能够大幅度提高铁水抗球化衰退能力的含钡、镧球化包芯线。

一种含钡、镧球化包芯线，由钢带外皮包覆芯料制成，所述芯料的组成及其质量百分含量包括：Mg，20～35%；Si，38～46%；Ba，2.0～5.0%；RE，2.0～5.0%；Ca，2.0～5.0%；余量为Fe；其中，RE主要成分为La，其含量占稀土总含量的70%；其他成分：Pr和Nd的含量占稀土总含量的20%和10%。

本发明的含钡、镧球化包芯线，钡通常被用做孕育剂的添加元素，在球化包芯线的芯料中引入钡元素，稀土元素由含铈为主的混合稀土改变为镧元素。

对本发明技术方案的优选，所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，28%；Si，42%；Ba，4.0%；RE，4.0%；Ca，4.0%；余量为Fe。镁含量为理想中间值。

对本发明技术方案的优选，所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，35%；Si，38%；Ba，3.0%；RE，3.0%；Ca，3.0%；余量为Fe。镁含量为最高值。

对本发明技术方案的优选，所述芯料的组成及其质量百分含量为：Mg，20%；Si，44%；Ba，5.0%；RE，5.0%；Ca，5.0%；余量为Fe。镁含量为最低值。

铁液球化处理采用本发明的含钡、镧球化包芯线的好处是：1、钡、镧能与铁水中的硫、氧反应，成生的硫化物、氧化物成为石墨球的形核质点。2、芯线中所含镁全部为有效镁，球化效率高，减少镁的消耗，使镁加入量减少。3、可以替代预处理，简化工艺步骤。4、大幅度提高处理铁水的抗球化衰退能力。5、增加单位面积石墨球个数，球化级别提高。6、石墨球的圆整度更好，提高球化率。7、共晶团细小，铸件机械性能有所提高。

本含钡、镧球化包芯线除具有球化作用外，还具有脱硫去氧，减少铁液夹渣和含气量及细化晶粒等作用，增加单位面积石墨球数，提高球化率，大幅度提高抗衰退能力。特别适用于铁水量大，浇铸时间长的大型铸件，如大口径球墨铸铁管和大断面铸铁件以及大型风电铸件的铁水球化处理。”

一种含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺，采用下列原材料按照芯料的质量百分含量配比机械混合，使用包芯线机组将钢带外皮包裹芯料制成；原材料为，镧硅铁、硅钡合金、金属钙、工业硅、镁颗粒和铁粉；块状原材料经破碎机破碎，筛选0.1～2.5mm颗粒作为芯料，单质金属以0.1～2.5mm颗粒作为芯料。

对本发明中含钡、镧球化包芯线的冷制备工艺的进一步优选，

镧硅铁的化学成分为，La，20.3%；Pr，5.8%；Nd，2.9%；Ca，6.0-10.0%；Si，40-45%；Fe，14-18%；