阅读说明：本技术 一种消除球墨铸铁反白口现象的熔炼工艺方法 (Smelting process method for eliminating reverse white cast phenomenon of nodular cast iron ) 是由 王军 章桂林 韩虎 于 2020-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种消除球墨铸铁反白口现象的熔炼工艺方法,严格要求原材料选择生铁,废钢,增碳剂,碳化硅,球化剂,孕育剂,随流孕育剂,熔炼工艺方法的步骤包括：加料熔炼,调质,铁水预处理,球化孕育处理,浇注孕育,铸件开箱。本发明从原材料的选择,确保c、s的含量,提高稀土的溶解度,和孕育处理三个方面解决了铸件反白口现象,提高了产品合格率,提升了企业的经济效益。(The invention discloses a smelting process method for eliminating the phenomenon of the white cast iron, which strictly requires raw materials of pig iron, scrap steel, carburant, silicon carbide, nodulizer, inoculant and stream inoculant, and comprises the following steps: charging and smelting, quenching and tempering, molten iron pretreatment, spheroidizing inoculation, pouring inoculation and casting unpacking. The method ensures the contents of c and s, improves the solubility of rare earth and inoculates the casting from the selection of raw materials, solves the phenomenon of white cast, improves the product percent of pass and improves the economic benefit of enterprises.)

一种消除球墨铸铁反白口现象的熔炼工艺方法

技术领域

本发明涉及铸件铸造领域，具体涉及一种消除球墨铸铁反白口现象的熔炼工艺方法。

背景技术

在球墨铸铁生产过程中，有些铸件由于结构原因在铸件的断面上，中心部位出现白口组织的现象称为反白口，反白口会降低材料的冲击强度，还会引起钻削加工的困难，因此，反白口是铸件的一种缺陷,应该防止。

反白口形成的原因：

1.稀土偏析：稀土元素在铁液中溶解度不高，铁液凝固过程中过多的稀土合金聚集在最后凝固区，而稀土是强稳定碳化物的元素，所以在铸件热节部位形成白口。

2.球化孕育衰退：球墨铸铁件最后凝固部位产生孕育衰退，或孕育效果不佳，石墨球数少形成反白口。

3.铁水的化学成分(成分偏析)：C、S的含量偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除球墨铸铁反白口现象的熔炼工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种消除球墨铸铁反白口现象的熔炼工艺方法，原材料选择如下：

生铁，化学成分(按质量百分比)：C-4.45％，Si-0.85％，Mn-0.016％，P-0.023％，S-0.006％，Cr-0.033％，Ti-0.010％，V-0.040％，余量为Fe；

废钢，化学成分(按质量百分比)：C-0.018％，Si-0.08％，Mn-0.09％，P-0.02％，S-0.014％，Cr-0.05％，Ti-0.036％，V-0.038％，余量为Fe；

增碳剂，化学成分(按质量百分比)：低氮增碳剂氮≤0.02％，碳≥98％，S≤0.03％，粒度1-5MM；

碳化硅，化学成分(按质量百分比)：碳化硅含量89-92％，其中硅60-63％，碳27％，粒度1-5MM，余量为杂质；

球化剂，化学成分如下：Mg:5.15-5.3％，Al：0.21-0.25％，Si：42-46％，Ca：1-2％，Re:0.3-0.6％,粒度：5-30mm；

孕育剂，化学成分：Si:＞68％，Ca:2.0-3.0％，Ba：1.5-2.8％，粒度：3-8MM，余量为Fe；

随流孕育剂，化学成分：Si:48-50％，Sr:0.6-1.2,Ca:≤0.1,Al≤0.4,粒度：0.2-0.7mm。

熔炼工艺方法的步骤如下：

1.加料熔炼：按质量百分比，先将20％生铁加入电炉中，然后将19％废钢和1％增碳剂同时加入到电炉中，然后依次再加入30％回炉料和30％生铁；

2.调质：将炉中铁水熔炼至1400-1450℃，将铁水化学成分调整至相应牌号的化学成分要求,同时铁水中的S含量为0.015％-0.025％；

3.铁水预处理：从电炉中倒出1/3的铁水于铁水包中，向电炉中一起加入0.2％SiC，同时电炉最大功率升温，使炉中铁水形成驼峰现象，充分吸收SiC，最后将倒出的1/3铁水回入电炉中，使炉中铁水升温至1500-1520℃，保温5-10分钟。

4.球化孕育处理

A、将球化剂加入到球化反应包的球化室内，所述球化剂为出铁重量的0.9-1.0％，

B、将孕育剂覆盖到球化剂上，所述孕育剂为出铁重量的0.25～0.34％，

C、将矽钢片覆盖到孕育剂上，所述矽钢片为出铁重量的0.55％～0.6％，

D、将SiC覆盖到矽钢片上，所述SiC为出铁重量的0.1％，

E、从电炉中出铁到球化包中，出铁温度控制在1460～1480℃，出铁时铁水不可直接冲到球化剂上，出铁三分之一时将孕育剂直接扔进球化包，所述孕育剂为高钙钡孕育剂所述高钙钡孕育剂为出铁重量的0.2％，同时用秒表测量球化爆发时间，所述球化爆发时间为60秒-100秒钟，球化反应合格，

5.浇注孕育：浇注温度1330～1350℃，浇注时加入随流孕育剂，所述随流孕育剂为硅锶孕育剂，所述硅锶孕育剂为出铁重量的0.1～0.15％，使用随流孕育装置，随流孕育剂随铁水一同进入铸型型腔，

6.铸件开箱：铸件温度≤300℃时开箱。

本发明的有益效果是：本发明严格控制原材料的选取要求，从材料本身确保C和S的含量达到要求，并且在熔炼过程中，通过调质和预处理确保控制C和S的含量，再通过多次孕育处理，用低镁低稀土球化剂，镁是主要的球化元素，铁水对镁的吸收率在70％～80％之间，球化剂含镁量最宜在5％～6％之间，微量的铝可以提高球化剂的球化能力，过高铸件则容易形成气孔缺陷。钙能缓和铁水球化时的剧烈程度，降低球化剂的耗损，确保秋化反应合格，从而达到高效的孕育结果，确保铸件最终凝固时无反白口现象产生,提高了产品合格率，提升了企业的经济效益。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种消除球墨铸铁反白口现象的熔炼工艺方法，原材料选择如下：

生铁，化学成分(按质量百分比)：C-4.45％，Si-0.85％，Mn-0.016％，P-0.023％，S-0.006％，Cr-0.033％，Ti-0.010％，V-0.040％，余量为Fe；

废钢，化学成分(按质量百分比)：C-0.018％，Si-0.08％，Mn-0.09％，P-0.02％，S-0.014％，Cr-0.05％，Ti-0.036％，V-0.038％，余量为Fe；

增碳剂，化学成分(按质量百分比)：低氮增碳剂氮≤0.02％，碳≥98％，S≤0.03％，粒度1-5MM；

碳化硅，化学成分(按质量百分比)：碳化硅含量89-92％，其中硅60-63％，碳27％，粒度1-5MM，余量为杂质；

球化剂，化学成分如下：Mg:5.15-5.3％，Al：0.21-0.25％，Si：42-46％，Ca：1-2％，Re:0.3-0.6％,粒度：5-30mm；

孕育剂，化学成分：Si:＞68％，Ca:2.0-3.0％，Ba：1.5-2.8％，粒度：3-8MM，余量为Fe；

随流孕育剂，化学成分：Si:48-50％，Sr:0.6-1.2,Ca:≤0.1,Al≤0.4,粒度：0.2-0.7mm。

熔炼工艺方法的步骤如下：

1.加料熔炼：按质量百分比，先将20％生铁加入电炉中，然后将19％废钢和1％增碳剂同时加入到电炉中，然后依次再加入30％回炉料和30％生铁；

2.调质：将炉中铁水熔炼至1400-1450℃，将铁水化学成分调整至相应牌号的化学成分要求,同时铁水中的S含量为0.015％-0.025％；

3.铁水预处理：从电炉中倒出1/3的铁水于铁水包中，向电炉中一起加入0.2％SiC，同时电炉最大功率升温，使炉中铁水形成驼峰现象，充分吸收SiC，最后将倒出的1/3铁水回入电炉中，使炉中铁水升温至1500-1520℃，保温5-10分钟。

4.球化孕育处理

A、将球化剂加入到球化反应包的球化室内，所述球化剂为出铁重量的0.9-1.0％，

B、将孕育剂覆盖到球化剂上，所述孕育剂为出铁重量的0.25～0.34％，

C、将矽钢片覆盖到孕育剂上，所述矽钢片为出铁重量的0.55％～0.6％，

D、将SiC覆盖到矽钢片上，所述SiC为出铁重量的0.1％，

E、从电炉中出铁到球化包中，出铁温度控制在1460～1480℃，出铁时铁水不可直接冲到球化剂上，出铁三分之一时将孕育剂直接扔进球化包，所述孕育剂为高钙钡孕育剂所述高钙钡孕育剂为出铁重量的0.2％，同时用秒表测量球化爆发时间，所述球化爆发时间为60秒-100秒钟，球化反应合格，

5.浇注孕育：浇注温度1330～1350℃，浇注时加入随流孕育剂，所述随流孕育剂为硅锶孕育剂，所述硅锶孕育剂为出铁重量的0.1～0.15％，使用随流孕育装置，随流孕育剂随铁水一同进入铸型型腔，

6.铸件开箱：铸件温度≤300℃时开箱。

将铸件切开，断面上中心部位未出现反白口现象。

本发明严格控制原材料的选取要求，从材料本身确保C和S的含量达到要求，并且在熔炼过程中，通过调质和预处理确保控制C和S的含量，再通过多次孕育处理，用低镁低稀土球化剂，镁是主要的球化元素，铁水对镁的吸收率在70％～80％之间，球化剂含镁量最宜在5％～6％之间，微量的铝可以提高球化剂的球化能力，过高铸件则容易形成气孔缺陷。钙能缓和铁水球化时的剧烈程度，降低球化剂的耗损，确保秋化反应合格，从而达到高效的孕育结果，确保铸件最终凝固时无反白口现象产生,提高了产品合格率，提升了企业的经济效益。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。