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1、(10)申请公布号 CN 103525969 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103525969 A (21)申请号 201210425830.X (22)申请日 2012.10.31 C21C 1/10(2006.01) (71)申请人 无锡永新特种金属有限公司 地址 214000 江苏省无锡市滨湖新区胡埭工 业园北区陆藕路 ( 张舍村 ) (72)发明人 朱正宇 (54) 发明名称 球墨铸铁稀土镁硅球化剂 (57) 摘要 本发明涉及一种球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其组分包括重量百分比为 12 -15的 Mg、 重 量百分比为 0.5 -2.0的 Re、 重量百分比为 42。
2、 -50的 Si、 重量百分比为 3.5 -5.5 的 Ca、 重量百分比为 0.5 -1.0的 Ba、 重量 百分比为 2.0 -5.0的 Mn 和重量百分比为 0.5 -1.5的 C， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe ； 将上述元素按照常规的熔配法并经破碎制成 颗粒状， 即得到球墨铸铁稀土镁硅球化剂。球化 剂形状为不规则块状， 粒度在3-25mm或5-40mm之 间。 本发明提高镁的含量， 可以显著降低球化处理 成本， 同时球化质量稳定， 石墨球圆整度好， 通过 添加 Re、 Ca、 Ba、 Mn、 C， 可以实现净化铁水、 促进石 墨化、 延缓球化衰退、 促进形核细化组织等作用。
3、。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 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4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103525969 A CN 103525969 A 1/1 页 2 1. 一种球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其特征在于 ： 其组分包括重量百分比为 12 -15 的 Mg、 重量百分比为 0.5 -2.0的 Re、 重量百分比为 42 -50的 Si、 重量百分比为 3.5 -5.5的 Ca、 重量百分比为 0.5 -1.0的 Ba、 重量百分比为 2.0 -5.0的 Mn 和 重量百分比为 0.。
4、5 -1.5的 C， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe ； 将上述元素按照常规的熔配法并经破碎制成颗粒状， 即得到球墨铸铁稀土镁硅球化 剂。 2. 根据权利要求 1 所述的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其特征在于 ： 得到的球墨铸铁稀 土镁硅球化剂其形状为不规则块状、 粒度在 3-25mm 或 5-40mm 之间。 3. 根据权利要求 1 所述的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其特征在于 ： 所述 Mg 的重量百分 比为 12.5 -14.5， Re 的重量百分比为 0.8 -1.8， Si 的重量百分比为 44 -48， Ca 的重量百分比为 3.8 -5.3， Ba 的重量百分比为 0.6 。
5、-0.9， Mn 的重量百分比为 2.5 -4.5， C 的重量百分比为 0.8 -1.3， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 4. 根据权利要求 1 所述的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其特征在于 ： 所述 Mg 的重量百分 比为 13 -14， Re 的重量百分比为 1 -1.5， Si 的重量百分比为 46 -47， Ca 的重 量百分比为 4 -5， Ba 的重量百分比为 0.7 -0.8， Mn 的重量百分比为 3 -4， C 的 重量百分比为 0.9 -1.1， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 5. 根据权利要求 1 所述的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其特征在于 ：。
6、 所述 Mg 的重量百分 比为 12， Re 的重量百分比为 2， Si 的重量百分比为 45， Ca 的重量百分比为 3.5， Ba 的重量百分比为 1.0， Mn 的重量百分比为 3， C 的重量百分比为 0.5， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 权 利 要 求 书 CN 103525969 A 2 1/4 页 3 球墨铸铁稀土镁硅球化剂 技术领域 0001 本发明涉及球墨铸铁技术领域， 尤其涉及一种球墨铸铁稀土镁硅球化剂。 背景技术 0002 在球墨铸铁的生产过程中， 球化处理是一项必不可少的环节。 在我国现有生产中， 球化处理普遍采用球化剂冲入法处理。现有技术中， 专利 C。
7、N91108271.9 公开了一种铸态高 韧性球墨铸铁球化剂， 专利 CN91108270.0 公开了一种铸态高强度球墨铸铁球化剂， 上述 2 项专利都对球化剂配方作了改进， 球化效果好， 但添加量较大， 球化处理成本较高。 0003 另外， 经申请人检索得知 ： 专利 CN00112456.0 公开了一种铸态高强度球墨铸铁包 芯线型球化剂， 专利 CN00112455.2 公开了一种铸态高韧性球墨铸铁包芯线型球化剂， 上述 方案都是在配方上大大提高了镁含量， 在降低加入量， 节约球化处理成本和改善球化效果 方面起到了显著作用， 但由于包芯线型球化剂的应用需要球化处理工艺的改变， 需要喂线 设。
8、备的投入， 因此在我国的普及受到很大的限制。 0004 众所周知， 镁是促进石墨球化能力最强的元素， 如果球化剂的含镁量高， 能降低加 入量和改善球化效果。 但是， 由于镁的熔点、 沸点低， 球化剂添加时， 大量镁迅速气化反而会 加剧铁水沸腾， 减少镁的吸收率， 导致球化过程难以控制， 球化质量不稳定。 发明内容 0005 为解决上述技术问题， 本发明提供一种提高镁的吸收率、 适用于冲入法处理工艺 且球化处理稳定的球墨铸铁稀土镁硅球化剂。 0006 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其组分包括重量百分比为 12 -15的 Mg、 重量百分比为 0.5 -2.0的 Re、 重量百分比为 42 -。
9、50的 Si、 重量百分比为 3.5 -5.5的 Ca、 重量百分比为 0.5 -1.0的 Ba、 重量百分比为 2.0 -5.0的 Mn 和 重量百分比为 0.5 -1.5的 C， 余量为 Fe， Al 的含量小于 1.5 ； 0007 将上述元素按照常规的熔配法并经破碎制成颗粒状， 即得到球墨铸铁稀土镁硅球 化剂。 0008 进一步的， 得到的球墨铸铁稀土镁硅球化剂其形状为不规则块状、 粒度在 3-25mm 或 5-40mm 之间。 0009 进一步的， 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其中所述 Mg 的重量百分比为 12.5 -14.5， Re 的重量百分比为 0.8 -1.8， Si。
10、 的重量百分比为 44 -48， Ca 的重量百分比为 3.8 -5.3， Ba 的重量百分比为 0.6 -0.9， Mn 的重量百分比为 2.5 -4.5， C 的重量百分比为 0.8 -1.3， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 0010 进一步的， 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其中所述 Mg 的重量百分比为 13 -14， Re 的重量百分比为 1 -1.5， Si 的重量百分比为 46 -47， Ca 的重量百 分比为 4 -5， Ba 的重量百分比为 0.7 -0.8， Mn 的重量百分比为 3 -4， C 的重量 百分比为 0.9 -1.1， Al 的含量小于 1.。
11、5， 余量为 Fe。 说 明 书 CN 103525969 A 3 2/4 页 4 0011 进一步的， 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其中所述 Mg 的重量百分比为 12， Re 的重量百分比为 2， Si 的重量百分比为 45， Ca 的重量百分比为 3.5， Ba 的重 量百分比为1.0， Mn的重量百分比为3， C的重量百分比为0.5， Al的含量小于1.5， 余量为 Fe。 0012 与现有技术相比， 本发明的有益效果为 ： 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其 组分包括重量百分比为 12 -15的 Mg、 重量百分比为 0.5 -2.0的 Re、 重量百分比为 42 -50的 。
12、Si、 重量百分比为 3.5 -5.5的 Ca、 重量百分比为 0.5 -1.0的 Ba、 重量 百分比为 2.0 -5.0的 Mn 和重量百分比为 0.5 -1.5的 C， 余量为 Fe ； 在上述元素中， 镁是促使石墨球化的主要元素， 具有很强的脱硫去氧能力， 提高球化剂中镁的含量， 可使球 化效果更好， 球状石墨的圆整度更好， 还可减少球化剂加入量， 降低处理成本。稀土元素 (Re) 代表一个族的元素， 共有 17 种元素， 作为配制球化剂所使用的稀土原料中一般只包含 1-2 个元素， 但很少将其单独列出 ( 除非有特殊要求 )， 习惯上仍以稀土元素总量 (Re) 标志 稀土元素的含量。。
13、 如不做特别说明， 球化剂中的稀土一般包括铈和镧两种元素， 通常称轻稀 土球化剂， 也有的球化剂用含有钇的稀土做原材料， 这种球化剂通常称为重稀土球化剂。 稀 土元素 (Re) 与铁水中的氧、 硫、 氢及其它干扰球化的元素有较强的亲和作用， 使铁水净化， 有利于减少夹杂、 皮下气孔等铸造缺陷， 可以降低镁的损耗， 提高镁的吸收率。钙有较强的 脱硫、 脱氧能力， 同时还具有一定的孕育作用和减少白口的能力。 球化剂中加钙可以净化铁 液， 促进石墨化， 钙还可与镁作用形成金属间化合物延缓镁的分解， 控制球化剂的吸收和反 应速度。 钡的加入则有助于提高镁的吸收率， 强化孕育效果， 延缓衰退， 增加石墨。
14、球数量， 细 化石墨球。 0013 综上分析， 本发明提高镁的含量， 显著减少了球化剂的加入量， 降低球化处理成 本， 同时球化效果稳定， 球状石墨的圆整度好 ； 添加 Re、 Ca、 Ba、 Mn 及 C， 可以实现净化铁水、 增加石墨核心数、 促进石墨化、 延长球化衰退时间， 促进形核细化组织等等作用， 有利于改 善和提高球墨铸铁件的综合机械性能， 完全适用于冲入法处理工艺且球化处理稳定， 具有 突出的实质性特点和显著的进步。 附图说明 0014 图 1 为本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂实施例的金相照片示意图。 具体实施方式 0015 下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述 ； 以下实。
15、施例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0016 从图 1 所示的照片中可以看出球化的效果良好， 球化剂采用常规的熔配法生产， 形状为不规则块状， 粒度在 3-25mm 或 5-40mm 之间。 0017 实施例 1 0018 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其中所述 Mg 的重量百分比为 12， Re 的重 量百分比为 2， Si 的重量百分比为 45， Ca 的重量百分比为 3.5， Ba 的重量百分比为 1.0， Mn 的重量百分比为 3， C 的重量百分比为 0.5， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 0019 将上述元素按照常规的熔配法并经破碎制成颗粒状， 即得。
16、到球墨铸铁稀土镁硅球 说 明 书 CN 103525969 A 4 3/4 页 5 化剂。 0020 实施例 2 0021 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其中所述Mg的重量百分比为13， Re的重量 百分比为 1.5， Si 的重量百分比为 44， Ca 的重量百分比为 4.5， Ba 的重量百分比为 1.0， Mn 的重量百分比为 2.0， C 的重量百分比为 1.5， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 0022 将上述元素按照常规的熔配法并经破碎制成颗粒状， 即得到球墨铸铁稀土镁硅球 化剂。 0023 实施例 3 0024 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其中所述 Mg 的。
17、重量百分比为 14， Re 的重 量百分比为 1.0， Si 的重量百分比为 42， Ca 的重量百分比为 4， Ba 的重量百分比为 0.8， Mn 的重量百分比为 5， C 的重量百分比为 0.5， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 0025 将上述元素按照常规的熔配法并经破碎制成颗粒状， 即得到球墨铸铁稀土镁硅球 化剂。 0026 实施例 4 0027 本发明的球墨铸铁稀土镁硅球化剂， 其中所述Mg的重量百分比为15， Re的重量 百分比为 0.5， Si 的重量百分比为 50， Ca 的重量百分比为 5.5， Ba 的重量百分比为 0.5， Mn 的重量百分比为 4.0， C。
18、 的重量百分比为 0.8， Al 的含量小于 1.5， 余量为 Fe。 0028 将上述元素按照常规的熔配法并经破碎制成颗粒状， 即得到球墨铸铁稀土镁硅球 化剂。 0029 制成的球化剂为颗粒状， 粒度范围 3-25mm ； 试验球铁牌号 500-7， 球化处理工艺均 为堤坝包冲入法。 0030 下表为实施例表 ： 0031 0032 注1 ： 表中球铁的化学成份(重量百分数) ： C 3.823.88， Si 2.322.38， Mn 0.16 0.20， P 0.036 0.038， S 0.018 0.021， 余为铁。 0033 注 2 ： 性能数据均取自 25mmY 型试块。 003。
19、4 结合实施例以及上述数据可以得出 ： 本发明提高了镁的含量， 显著减少了球化剂 的加入量， 降低球化处理成本， 同时球化效果稳定， 球状石墨的圆整度好 ； 添加 Re、 Ca、 Ba、 说 明 书 CN 103525969 A 5 4/4 页 6 Mn 及 C， 可以实现净化铁水、 增加石墨核心数、 促进石墨化、 延长球化衰退时间， 促进形核细 化组织等等作用， 有利于改善和提高球墨铸铁件的综合机械性能， 完全适用于冲入法处理 工艺且球化处理稳定， 是本领域技术人员难以想到的， 具有突出的实质性特点和显著的进 步。 0035 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和变型， 这些改进和变型 也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103525969 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103525969 A 7 。