阅读说明：本技术 一种硅锶孕育剂及其制备方法 (Silicon-strontium inoculant and preparation method thereof ) 是由 章礼虎 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种硅锶孕育剂及其制备方法,涉及孕育剂领域,包括以下重量百分比的组分组成：硅：68-72%,锶：0.6-1.0%,钡：0.8-1.5%,钙：1.0-2.0%,铝≤2％,余量为铁,所述硅元素来自非金属硅,所述锶元素来自金属锶,所述钡元素来自金属钡,所述钙元素来自金属钙,所述铝元素来自金属铝,铁选自废钢。本发明以硅为基础的锶系列合金近国际通用标准生产,作为高牌号灰口铸铁的孕育剂,在抗衰退时间长,减少白口能力强,减少铸件皮下气孔,改善机械加工性能方面均有着独特作用。(The invention discloses a silicon-strontium inoculant and a preparation method thereof, relating to the field of inoculants, and comprising the following components in percentage by weight: silicon: 68-72%, strontium: 0.6-1.0%, barium: 0.8-1.5%, calcium: 1.0-2.0% of aluminum, less than or equal to 2% of aluminum and the balance of iron, wherein the silicon element is non-metallic silicon, the strontium element is metal strontium, the barium element is metal barium, the calcium element is metal calcium, the aluminum element is metal aluminum, and the iron is scrap steel. The strontium alloy based on silicon is produced by the near international universal standard, and has unique functions of long decay resistance time, strong white cast iron reducing capacity, reduced subcutaneous air holes of castings and improved machining performance when being used as an inoculant of high-grade grey cast iron.)

一种硅锶孕育剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及孕育剂领域，尤其涉及一种硅锶孕育剂及其制备方法。

背景技术

铸铁是碳含量大于2.1％的铁碳合金，灰铸铁是铸铁中的一种，灰铸铁中的石墨为层片状，断口呈暗灰色。灰铸铁的主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，灰铸铁成本低廉，铸造性能和使用性能良好，故灰铸铁是现代机器制造业的重要和常用的结构材料，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80％以上。

随着工业技术的发展,对铸铁力学性能的要求愈来愈高，提高铸铁材料力学性能的途径主要有以下几种：改变铸铁的碳当量；孕育处理；热处理；合金化处理。其中孕育处理是一种操作简便、经济有效的方法。孕育处理的作用在于改变铸铁共晶结晶的凝固条件,达到消除白口、促进石墨化、细化晶粒、提高组织均匀性的目的 ,从而改善铸铁的力学性能和加工性能。

孕育处理要有合适的孕育剂,孕育剂是一种可促进石墨化，减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织，它在孕育处理后的短时间内(约5-8分钟)有良好的效果，要适用于各种情况的一般然件或后期瞬时孕育，孕育剂对铸铁件的质量、成本，尤其对高档铸铁件的生产有重要作用，硅锶孕育剂有延缓碳和硅扩散、加强硅孕育的作用，因此具有很强的抗孕育衰退和消除铸件白口的能力；硅锶孕育剂还具有一定的形核能力，并且含锶孕育剂的加入不会过分增加组织中的共晶团数，因而可以减少壁厚处形成缩松、缩孔的倾向。稀土硅铁孕育剂能满足低碳、低硅的铁水的孕育要求，并起到净化铁液、增加过冷度、促进珠光体形成和细化晶粒的作用，从而达到提高和稳定铸件力学性能的目的，现有的硅锶孕育剂抗衰退时间短,减少白口能力弱,铸件皮下气孔多，改善机械加工性能方面的能力差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种硅锶孕育剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种硅锶孕育剂，包括以下重量百分比的组分组成：硅：68-72%，锶：0.6-1.0%，钡：0.8-1.5%,钙：1.0-2.0%，铝≤2％，余量为铁。

优选的，所述硅元素来自非金属硅，所述锶元素来自金属锶。

优选的，所述钡元素来自金属钡。

优选的，所述钙元素来自金属钙。

优选的，所述铝元素来自金属铝，铁选自废钢。

本发明进一步提供上述硅锶孕育剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）首先按照比例称取非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝等原料，并将非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝破碎成小块；

（2）将破碎后的原料放入电炉中进行熔炼，用氩气置换炉内空气，使电炉中处于真空状态，电炉内部的熔炼温度为1170-1330℃，原料熔炼的时间为20～30min，在原料熔炼过程中需要不断的进行搅拌，使得原料在电炉中充分均匀的混合；

（3）原料熔炼结束后，将熔炼出来的料浆浇注至充有惰性保护气体的水冷模型中；

（4）进行冷却工作，冷却工作完成后对铸锭进行破碎制粒。

本发明的有益效果为：

1，本发明通过复合硅、锶、钡、钙和铝等元素，发挥各元素自身孕育能力的同时，进一步进行协同作用，使孕育剂具有抗衰退时间长,减少白口能力强的功能。

2，本发明通过复合硅、锶、钡、钙和铝等元素，发挥各元素自身孕育能力的同时，进一步进行协同作用，使孕育剂在减少铸件皮下气孔，改善机械加工性能方面均有着独特作用。

本发明以硅为基础的锶系列合金近国际通用标准生产,作为高牌号灰口铸铁的孕育剂,在抗衰退时间长,减少白口能力强,减少铸件皮下气孔，改善机械加工性能方面均有着独特作用。

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。

实施例1：

硅锶孕育剂的化学成分重量百分比如下：硅：68％，锶：0.6％，钡：0.8％，钙：1.0％，铝：1％，余量为铁。其中，硅选自非金属硅，锶选自金属锶，钡选自金属钡，钙选自金属钙，铝选自金属铝，铁选自废钢。

按照上述化学成分配比称取非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝等原料，并将非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝破碎成小块；将破碎后的原料放入电炉中进行熔炼，用氩气置换炉内空气，使电炉中处于真空状态，电炉内部的熔炼温度为1170-1330℃，原料熔炼的时间为20～30min，在原料熔炼过程中需要不断的进行搅拌，使得原料在电炉中充分均匀的混合；原料熔炼结束后，将熔炼出来的料浆浇注至充有惰性保护气体的水冷模型中；进行冷却工作，冷却工作完成后对铸锭进行破碎制粒，加工成客户要求的粒度，本发明通过复合硅、锶、钡、钙和铝等元素，发挥各元素自身孕育能力的同时，进一步进行协同作用，使孕育剂具有抗衰退时间长,减少白口能力强的功能，使孕育剂在减少铸件皮下气孔，改善机械加工性能方面均有着独特作用。

实施例2：

硅锶孕育剂的化学成分重量百分比如下：硅：70％，锶：0.8％，钡：1.2％，钙：1.5％，铝：1.5％，余量为铁。其中，硅选自非金属硅，锶选自金属锶，钡选自金属钡，钙选自金属钙，铝选自金属铝，铁选自废钢。

按照上述化学成分配比称取非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝等原料，并将非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝破碎成小块；将破碎后的原料放入电炉中进行熔炼，用氩气置换炉内空气，使电炉中处于真空状态，电炉内部的熔炼温度为1170-1330℃，原料熔炼的时间为20～30min，在原料熔炼过程中需要不断的进行搅拌，使得原料在电炉中充分均匀的混合；原料熔炼结束后，将熔炼出来的料浆浇注至充有惰性保护气体的水冷模型中；进行冷却工作，冷却工作完成后对铸锭进行破碎制粒，加工成客户要求的粒度，本发明通过复合硅、锶、钡、钙和铝等元素，发挥各元素自身孕育能力的同时，进一步进行协同作用，使孕育剂具有抗衰退时间长,减少白口能力强的功能，使孕育剂在减少铸件皮下气孔，改善机械加工性能方面均有着独特作用。

实施例3：

硅锶孕育剂的化学成分重量百分比如下：硅：72％，锶：1.0％，钡：1.5％，钙：2.0％，铝：2％，余量为铁。其中，硅选自非金属硅，锶选自金属锶，钡选自金属钡，钙选自金属钙，铝选自金属铝，铁选自废钢。

按照上述化学成分配比称取非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝等原料，并将非金属硅、金属锶、金属钡、金属钙和金属铝破碎成小块；将破碎后的原料放入电炉中进行熔炼，用氩气置换炉内空气，使电炉中处于真空状态，电炉内部的熔炼温度为1170-1330℃，原料熔炼的时间为20～30min，在原料熔炼过程中需要不断的进行搅拌，使得原料在电炉中充分均匀的混合；原料熔炼结束后，将熔炼出来的料浆浇注至充有惰性保护气体的水冷模型中；进行冷却工作，冷却工作完成后对铸锭进行破碎制粒，加工成客户要求的粒度，本发明通过复合硅、锶、钡、钙和铝等元素，发挥各元素自身孕育能力的同时，进一步进行协同作用，使孕育剂具有抗衰退时间长,减少白口能力强的功能，使孕育剂在减少铸件皮下气孔，改善机械加工性能方面均有着独特作用。

实施例4

将实施例1～3产品用于铸铁生产中，生产出的铸铁与常规工艺(不加孕育剂)生产的铸铁相比，具有抗衰退时间长,减少白口能力强的功能，在减少铸件皮下气孔，改善机械加工性能方面均有着独特作用，具体参数见表1。

表1

	实施例一	实施例二	实施例三	现有工艺
					碳当量	4.01	4.02	4.1	4.14
三角白口深度	0	0	0	1.5
					抗拉强度	225	211	227	206
硬度	162	163	165	160

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。