一种球墨铸铁蜗轮的热处理方法技术领域
本发明涉及黑色金属的生产技术领域，尤其是一种球墨铸铁蜗轮的热处理方法。
背景技术
我国从1950年就开始生产球墨铸铁，加上七＋年代以来开发了丰富的稀土资源，
因此在镁球墨铸铁的基础上发展了我国独特的稀土球墨铸铁，目前使用范围已遍及汽车、
农机、船舶、冶金、化工、糖机等，成为重要的铸造材料。珠光体球墨铸铁具有良好的耐磨性，
因此很合宜做轴类零件及齿轮等。公知的制糖厂无滤布真空吸虑机的蜗轮采用灰口铸铁铸
造，灰口铸铁耐磨性差，严重影响制糖厂连续生产。
为了提高球墨铸铁蜗轮的耐磨性，需进行珠光体化处理。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种球墨铸铁蜗轮的热处理方法。通过控
制球墨铸铁中碳、硅的加入量和球化处理以及珠光体化处理，铸造出髙性能耐磨的球墨铸
铁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、硅铁按C3.8～4.5%、Si2.0～2.5%、Mn0.2～0.4%、P
﹤0.08～0.07%、S≤0.02%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料12～
20%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、镍铁和硅铁，
当铁液温度升温至1350～1380℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分
析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据
分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1500～1600℃，投入其数量为铁液0.1～0.3%的铝
进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、
孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.2～1.4%球化剂，球化剂的粒度为8～
26mm，球化剂为FeSiMgRe3；加入其数量为铁液量的1～1.2%孕育剂，孕育剂的粒度为4～
8mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角
试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1350～1400℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的
0.08～0.16%二次孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁，得到球墨铸铁蜗轮铸
件；
第八步：珠光体化处理处理。
所述的第八步珠光体化处理处理中，铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至920
～940℃，保温5～6h炉冷至730～740℃，保温5～6h，炉冷至500℃出炉空冷，得到球墨铸铁
蜗轮零件。
本发明的有益效果是：热处理方法简单，通过严格控制球墨铸铁中碳、硅的加入量
和球化处理以及进行珠光体化处理，提髙球墨铸铁耐磨性，特别适合铸造无滤布真空吸滤
机的蜗轮。
具体实施方式
实施例1：
本例的一种球墨铸铁蜗轮的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、硅铁按C3.8%、Si2.0%、Mn0.2%、P﹤0.08%、S≤
0.02%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料12%，成
分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、镍铁和硅铁，当铁液
温度升温至1350℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据
分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1500℃，投入其数量为铁液0.1%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、
孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.2%球化剂，球化剂的粒度为8mm，球化
剂为FeSiMgRe3；加入其数量为铁液量的1%孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁；
加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测
铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1350℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.08%二
次孕育剂，孕育剂的粒度为2mm，孕育剂为75硅铁，得到球墨铸铁蜗轮铸件；
第八步：珠光体化处理：球墨铸铁蜗轮铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至920℃，
保温5h炉冷至730℃，保温5h，炉冷至500℃出炉空冷，得到球墨铸铁蜗轮零件。
实施例2：
本例的一种球墨铸铁蜗轮的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、硅铁按C4.15%、Si2.25%、Mn0.3%、P﹤0.075%、S≤
0.02%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料16%，成
分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、镍铁和硅铁，当铁液
温度升温至1365℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据
分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1550℃，投入其数量为铁液0.2%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、
孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.3%球化剂，球化剂的粒度为17mm，球化
剂为FeSiMgRe3；加入其数量为铁液量的1.1%孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅
铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析
检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1375℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.12%二
次孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁，得到球墨铸铁蜗轮铸件；
第八步：珠光体化处理：球墨铸铁蜗轮铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至930℃，
保温5.5h炉冷至735℃，保温5.5h，炉冷至500℃出炉空冷，得到球墨铸铁蜗轮零件。
实施例3：
本例的一种球墨铸铁蜗轮的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、硅铁按C4.5%、Si2.5%、Mn0.4%、P﹤0.07%、S≤
0.02%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料20%，成
分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、镍铁和硅铁，当铁液
温度升温至1380℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据
分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1600℃，投入其数量为铁液0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、
孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.4%球化剂，球化剂的粒度为26mm，球化
剂为FeSiMgRe3；加入其数量为铁液量的1.2%孕育剂，孕育剂的粒度为8mm，孕育剂为75硅
铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析
检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1400℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.16%二
次孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁，得到球墨铸铁蜗轮铸件；
第八步：珠光体化处理：球墨铸铁蜗轮铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至940℃，
保温6h炉冷至740℃，保温6h，炉冷至500℃出炉空冷，得到球墨铸铁蜗轮零件。
以上对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明
的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，仼何在本发明权利要求基础上的任
何修改、等同替换和改进等，均落入本发明的保护范围之內。