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1、(10)申请公布号 CN 104328331 A (43)申请公布日 2015.02.04 CN 104328331 A (21)申请号 201410705920.3 (22)申请日 2014.11.28 C22C 33/10(2006.01) (71)申请人 三祥新材股份有限公司 地址 355500 福建省宁德市寿宁县城关解放 街 292 号 (72)发明人 高鸿魁 范希华 陈美育 邹卫民 颜玉萍 (74)专利代理机构 福州市鼓楼区博深专利代理 事务所 ( 普通合伙 ) 35214 代理人 林志峥 (54) 发明名称 一种提高球墨铸铁件中残留镁量的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种提高球墨。
2、铸铁件中残留镁量 的方法， 通过喂线设备将包含有碳化硅的包芯线 添加到球铁铁水中。本发明通过在包芯线中添加 碳化硅， 利用 SiC 的脱氧性、 孕育作用和长效性， 有效的降低了球铁铁水中的含氧量， 减少了镁的 消耗， 从而提高了球墨铸铁件的残留镁量。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 104328331 A CN 104328331 A 1/1 页 2 1. 一种提高球墨铸铁件中残留镁量的方法， 其特征在于 ： 通过喂线设备将包含有碳化 硅的包芯线添加到球。
3、铁铁水中。 2. 根据权利要求 1 所述的提高球墨铸铁件中残留镁量的方法， 其特征在于 ： 所述碳化 硅先与高镁合金混合后， 再填充在带钢中制造出包芯线。 3. 根据权利要求 1 所述的提高球墨铸铁件中残留镁量的方法， 其特征在于 ： 所述碳化 硅先与金属镁粒、 硅铁、 稀土硅和硅钙混合后， 再填充在带钢中制造出包芯线。 4. 根据权利要求 1 所述的提高球墨铸铁件中残留镁量的方法， 其特征在于 ： 所述包芯 线中含有以下重量份的成分 ： 碳化硅 1-10 份， 镁 20-45 份， 稀土 0-10 份， 钙 2-10 份， 除碳化 硅外的其他硅 30-50 份。 5. 根据权利要求 1 所述。
4、的提高球墨铸铁件中残留镁量的方法， 其特征在于 ： 所述包芯 线的加入量为球铁铁水质量的 0.85。 权 利 要 求 书 CN 104328331 A 2 1/3 页 3 一种提高球墨铸铁件中残留镁量的方法 技术领域 0001 本发明涉及铸铁材料技术领域， 具体说是一种提高球墨铸铁件中残留镁量的方 法。 背景技术 0002 球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨， 有效地提高了铸铁的机械性能， 特别是提高了塑性和韧性， 从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是 20 世纪五十年代发展 起来的一种高强度铸铁材料， 其综合性能接近于钢， 正是基于其优异的性能， 已成功地用于 铸造一些受力复杂， 强度。
5、、 韧性、 耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰 铸铁的、 应用十分广泛的铸铁材料。所谓 “以铁代钢” ， 主要指球墨铸铁。 0003 包芯线喂线技术是近几年兴起的一种炉外精炼技术， 被广泛应用在现代炼钢和球 墨铸铁球化的喂丝技术中， 能净化钢夹杂物形态， 提高钢水可铸性， 改善钢的使用性能， 并 能显著提高合金的收得率， 降低合金消耗， 降低炼钢成本， 经济效益显著。 目前， 用来进行球 铁铁水加镁处理的包芯线共有三类 ： 即以纯镁为芯剂的包芯线， 以金属镁 + 硅铁为芯剂的 包芯线， 以及以多元复合高镁合金为芯剂的包芯线。 用得最广的是高镁合金包芯线， 用包芯 线进行加镁处理。
6、具有合金回收率高， 处理结果稳定， 可以消除烟气对作业环境的影响等优 点。 有数据表明， 只要包芯线的合金含镁量达到25， 就可在经济上胜过传统的冲入法。 但 即便是采用高镁合金包芯线生产球铁， 也只能进行球铁铁水的加镁处理， 而无法减少球铁 铁水中镁的消耗， 球墨铸铁件中残留镁量低的问题一直未能得到很好的解决。 发明内容 0004 为了克服上述现有技术的缺陷， 本发明所要解决的技术问题是提供一种提高球墨 铸铁件中残留镁量的方法。 0005 为了解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案为 ： 0006 一种提高球墨铸铁件中残留镁量的方法， 通过喂线设备将包含有碳化硅的包芯线 添加到球铁铁水中。。
7、 0007 本发明的有益效果在于 ： 通过在包芯线中添加碳化硅， 利用 SiC 的脱氧性、 孕育作 用和长效性， 有效的降低了球铁铁水中的含氧量， 减少了镁的消耗， 从而提高了球墨铸铁件 的残留镁量。 具体实施方式 0008 为详细说明本发明的技术内容、 所实现目的及效果， 以下结合实施方式予以说明。 0009 本发明最关键的构思在于 ： 用既能增碳、 增硅， 又能起预孕育作用的碳化硅添加到 包芯线中并利用包芯线喂线技术生产球墨铸铁， 利用 SiC 的脱氧性、 孕育作用和长效性， 有 效的降低了球铁铁水中的含氧量， 减少了镁的消耗， 从而提高了球墨铸铁件的残留镁量。 此 外， SiC 无论温度。
8、低或高， 均可达到好的孕育效果。在铁液中 SiC 的溶解阶段是石墨析出前 说 明 书 CN 104328331 A 3 2/3 页 4 必经的中间过程， 对于球墨铸铁， 碳化硅孕育预处理则促进增加铸铁的石墨球数， 提高球化 率， 改善石墨球的圆整度。 0010 具体的， SiC 对解决本发明技术方案所起的作用原理如下 ： 0011 1、 脱氧性 ： SiC 与液渣相或液态金属中的氧相互反应， 释放出大量燃烧热， 因此形 成的 SiO2在这种情况下迅速逸出， 加强了反应的动力学条件， 这种特性对球铁铁水的脱氧 过程是很有帮助的。 0012 SiC 进行脱氧反应式为 ： Si+O2 SiO2， C。
9、+O2 CO2 0013 对于铁液中的 FeO ： 3FeO+SiC 3Fe+(SiO2)+CO+Q( 热量 ) 0014 对于渣中 FeO ： (FeO+SiC Fe+Si+CO+Q( 热量 ) 0015 SiC 的熔点为 2700， 在铁液中不熔化， 按下列反应式融熔于铁液 ： 0016 SiC+Fe FeSi+C( 非平衡石墨 ) 在上式中 SiC 里的 Si 与 Fe 结合， 余下的 C 就是 非平衡石墨， 作为石墨析出的核心。非平衡石墨使铁液中 C 不均匀分布， 局部 C 元素过高， 微区会出现 “碳峰” 。 这种新生的石墨有很高的活性， 它与碳的失配度为零， 因此很容易吸收 铁液中。
10、的碳， 孕育效果极其优越。由此可以看出 SiC 就是这样一种硅基生核剂。 0017 2、 孕育作用和长效性 0018 SiC 孕育剂颗粒表面生成的 SiO2膜阻隔 ( 或延缓 ) 了碳、 硅元素在熔液中的扩散 过程， 防止过快自身浓度匀化， 减少石墨衰退， 十分利于长效孕育。用 SiC 做孕育剂所得到 的石墨核心数要比 FeSi 的多， 一方面，“碳” 直接做了核心 ； 另一方面， 富 Si 微区使它附近 的 “碳” 过饱和， 以石墨析出。核心数量多与受 SiO2膜保护， 以及富 Si、 富 C 的液体 “围墙” 挡住这三条件， 足以使它变成长效孕育剂。 0019 基于上述作用原理， 本发明提。
11、供了一种提高球墨铸铁件中残留镁量的方法， 即通 过喂线设备将包含有碳化硅的包芯线添加到球铁铁水中。 0020 从上述描述可知， 本发明的有益效果在于 ： 通过在包芯线中添加碳化硅， 利用 SiC 的脱氧性、 孕育作用和长效性， 有效的降低了球铁铁水中的含氧量， 减少了镁的消耗， 从而 提高了球墨铸铁件的残留镁量。 0021 进一步的， 所述碳化硅先与高镁合金混合后， 再填充在带钢中制造出包芯线。 0022 进一步的， 所述碳化硅先与金属镁粒、 硅铁、 稀土硅和硅钙混合后， 再填充在带钢 中制造出包芯线。 0023 进一步的， 所述包芯线中含有以下重量份的成分 ： 碳化硅 1-10 份， 镁 2。
12、0-45 份， 稀 土 0-10 份， 钙 2-10 份， 除碳化硅外的其他硅 30-50 份。 0024 进一步的， 所述包芯线的加入量为球铁铁水质量的 0.85。 0025 实施例 1 0026 (1) 将碳化硅与高镁合金混合后， 填充在带钢中制造出包芯线， 控制包芯线的成分 含量为 ： 碳化硅1-10wt， 镁20-45wt， 稀土0-10wt， 钙2-10wt， 除碳化硅外的其他硅 30-50wt ； 0027 (2) 通过喂线设备将上述包芯线添加到球铁铁水中， 包芯线的加入量为球铁铁水 质量的 0.85。 0028 实施例 2 0029 (1) 将碳化硅与金属镁粒、 硅铁、 稀土硅和。
13、硅钙混合后， 填充在带钢中制造出 说 明 书 CN 104328331 A 4 3/3 页 5 包芯线， 控制包芯线的成分含量为 ： 碳化硅 1-10wt， 镁 20-45wt， 稀土 0-10wt， 钙 2-10wt， 除碳化硅外的其他硅 30-50wt ； 0030 (2) 通过喂线设备将上述包芯线添加到球铁铁水中， 包芯线的加入量为球铁铁水 质量的 0.85。 0031 对比例 0032 通过喂线设备将一般包芯线添加到球铁铁水中， 包芯线的加入量为球铁铁水质量 的 0.85。 0033 将上述实施例1-2的实验结果与对比例的实验结果进行对比， 结果如下表1所示。 0034 表 1 0035 原铁水含硫量终硫量残留镁量包芯线加入量 实施例 1-20.0160.0100.0430.85 对比例0.0150.0110.0380.85 0036 从上述表 1 所示可知， 本发明通过在包芯线中添加碳化硅， 利用 SiC 的脱氧性、 孕 育作用和长效性， 有效的降低了球铁铁水中的含氧量， 减少了镁的消耗， 从而提高了球墨铸 铁件的残留镁量。 0037 以上所述仅为本发明的实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本发 明说明书内容所作的等同变换， 或直接或间接运用在相关的技术领域， 均同理包括在本发 明的专利保护范围内。 说 明 书 CN 104328331 A 5 。