蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法与流程

蠕化率
≥
百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法
技术领域
1.本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法。


背景技术：

2.蠕化率≥80％的蠕墨铸铁，其合适的蠕化元素残余量要求范围非常窄，允许主要蠕化元素mg的波动范围仅允许
±
0.0015％，且受原铁水中干扰元素“硫”及“氧”含量波动的影响，使得始终把铸件本体的蠕化率稳定控制在≥80％以上，变得难上加难，而采用传统的蠕化工艺无法稳定的批量生产。
3.目前国际上最先进的蠕化工艺是瑞典的sintercast及novacast喂丝蠕化控制系统，但这种技术需使用较贵的样杯和“两步处理”蠕化工艺，而且还要根据处理的铁水量缴纳不菲的专利使用费，无疑会增加生产的复杂性和成本。
4.由于缸盖最常见的缺陷是缩孔，打压时出现漏水而报废，因此要把缸盖铁水的收缩性降低到最小。
5.如何采用普通的喂丝蠕化工艺，既不增加成本又能准确稳定控制蠕化率，是我国铸造工作者需要攻克的一道难关。鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：如何采用普通的喂丝蠕化工艺，既不增加成本又能准确稳定控制蠕化率。
7.为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
8.蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，包括如下步骤：
9.步骤s1：稳定控制原铁水配料与成分；
10.步骤s2：蠕化及孕育处理；
11.步骤s3：冷却曲线检测，控制共晶度、再辉度合格；
12.步骤s4、阶梯试棒断口特征与判断。
13.作为优选，步骤s1包括：计算原铁水配料单，使原铁水的化学成分，经过蠕化处理、孕育处理后的碳当量达到共晶碳当量，并保持每炉次稳定不变(步骤s1中的配料及化学成分要保证每炉次保持稳定不变)。
14.作为优选，步骤s2包括：根据铁水重量、喂丝时的铁水温度，根据计算公式计算出喂丝长度，把喂丝长度输入喂丝处理自动控制系统，完成喂丝蠕化处理，与此同时进行孕育处理(喂丝长度要根据铁水重量、喂丝时的铁水温度按照经验公式来计算)。
15.作为优选，步骤s2中蠕化处理采用的蠕化剂为硅铁稀土镁喂丝蠕化线，蠕化处理采用喂丝机。
16.作为优选，步骤s3包括：取蠕化孕育后的铁水，进行冷却曲线检测，由热分析仪检测出实际的共晶度，控制共晶度在0.995～1，再辉度8℃～12℃(步骤s3中蠕墨铸铁其共晶
度在“1”附近，即凝固温度区间基本为零，无初生奥氏体及初生石墨，因此铁水的流动性好、补缩性能好；步骤s3中蠕墨铸铁的再辉度要控制在8℃～12℃，即孕育效果要合适，不能过高也不能过低)。
17.作为优选，步骤s4包括：对蠕化孕育后的铁水浇注阶梯试棒，砸断后观察试棒断口“白点数”，使“白点数”占比达到40％～60％(“白点数”是指：由于蠕墨铸铁的石墨包括蠕虫状石墨和圆球状石墨，砸断后其茬口具有灰铸铁及球铁的双重特征，即灰色基底上分布着点状银白色的部分，由于点状银白色的部分占比较少，看上去像白点，其所占的面积的百分比，本发明称为“白点数”，“白点数”越多则石墨球越多)(步骤s4中的阶梯试棒为圆柱形阶梯试棒，以便于砸断及断口位置固定；所述步骤s4中的白点数”占比达到40％
‑‑
60％，是个经验值，需根据铸件本体的蠕化率进行对比修正)。
18.在以上技术方案的基础上，本发明进一步提供了一种蠕墨铸铁铁水的热分析测量缩孔的方法，包括如下步骤：
19.步骤k1：铁水冷却凝固曲线检测；
20.步骤k2：温度曲线解析。
21.作为优选，步骤k1包括：取球化孕育后的铁水浇入h-3qg样杯，用炉后铁水质量管理仪对铁水冷却凝固过程曲线进行检测，在其屏幕上记录下样杯内铁水的凝固温度曲线。
22.作为优选，步骤k1中的铁水不得超过样杯内容积的四分之三。
23.作为优选，步骤k2包括：炉后铁水质量管理仪通过对凝固温度曲线的解析，找出铁水凝固过程的各种相变特征参数。
24.应用本发明，共晶成分(其共晶度为0.995～1)的蠕墨铸铁其凝固温度区间为零，无初生奥氏体及初生石墨，因此铁水的流动性好、补缩性能好。再通过计算准确掌握喂丝长度，把蠕化元素镁及稀土稳定控制在一个合适的范围，保证炉前阶梯试棒断口“白点数”占比达到40％～60％。配合合适的孕育比例，使“再辉度”达到8℃～12℃，来稳定生产出蠕化率≥80％且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖。
附图说明
25.图1是本发明中铁水温度变化曲线图。
26.图2是本发明中，试棒断口白点数的实物图。
具体实施方式
27.以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
28.蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，包括如下步骤：步骤s1、稳定控制原铁水配料与成分，步骤s2、蠕化及孕育处理，步骤s3、冷却曲线检测，控制共晶度、再辉度合格，步骤s4、、阶梯试棒断口特征与判断。
29.步骤s1：计算原铁水配料单，使原铁水的化学成分，经过蠕化处理、孕育处理后的
碳当量达到共晶碳当量，并保持每炉次稳定不变；
30.步骤s2：根据铁水重量、喂丝时的铁水温度，根据经验计算公式利用xls表格，计算出喂丝长度，把喂丝长度输入喂丝处理自动控制系统，完成喂丝蠕化处理，与此同时进行孕育处理。
31.步骤s3：取蠕化孕育后的铁水，进行冷却曲线检测，由热分析仪检测出实际的共晶度，控制共晶度在0.995～1，再辉度8℃
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12℃；
32.步骤s4：对蠕化孕育后的铁水浇注阶梯试棒，砸断后观察试棒断口“白点数”，使“白点数”占比达到40％
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60％。(“白点数”是指：由于蠕墨铸铁的石墨包括蠕虫状石墨和圆球状石墨，砸断后其茬口具有灰铸铁及球铁的双重特征，即灰色基底上分布着点状银白色的部分，由于点状银白色的部分占比较少，看上去像白点，其所占的面积的百分比，我们称为“白点数”，“白点数”越多则石墨球越多)，见图2。
33.所述步骤s1中每炉次用的原材料及炉料配比都保持不变，保证每炉次原铁水的化学成分一致，经过蠕化处理、孕育处理后的碳当量达到共晶碳当量。
34.所述步骤s2中蠕墨铸铁铸铁根据铁水重量、喂丝时的铁水温度，根据经验计算公式利用xls表格，计算出喂丝长度，把喂丝长度输入喂丝处理自动控制系统，完成喂丝蠕化处理，来保证铁水中和蠕化率有关的有效稀土、镁含量稳定。且孕育比例稳定不变。
35.所述步骤s3中取蠕化孕育后的铁水，进行冷却曲线检测，由热分析仪检测出实际的共晶度，控制共晶度在“1”附近，即共晶成分。由孕育比例来控制孕育强度达到合适，即再辉度8℃
‑‑
12℃
36.蠕墨铸铁铁水的热分析测量缩孔的方法，包括如下步骤：步骤k1、铁水冷却凝固曲线检测，步骤k2、温度曲线解析；
37.步骤k1：取蠕化孕育后的铁水浇入h-3qg样杯，用炉后铁水质量管理仪对铁水冷却凝固过程曲线进行检测，在其屏幕上记录下样杯内铁水的凝固温度曲线；
38.步骤k2：炉后铁水质量管理仪通过对凝固温度曲线的解析，找出铁水凝固过程的各种相变特征参数。
39.所述步骤k1中的铁水不得超过样杯内容积的四分之三。
40.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s1：稳定控制原铁水配料与成分；步骤s2：蠕化及孕育处理；步骤s3：冷却曲线检测，控制共晶度、再辉度合格；步骤s4、阶梯试棒断口特征与判断。2.根据权利要求1所述的蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，其特征在于，步骤s1包括：计算原铁水配料单，使原铁水的化学成分，经过蠕化处理、孕育处理后的碳当量达到共晶碳当量，并保持每炉次稳定不变。3.根据权利要求1所述的蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，其特征在于，步骤s2包括：根据铁水重量、喂丝时的铁水温度，根据计算公式计算出喂丝长度，把喂丝长度输入喂丝处理自动控制系统，完成喂丝蠕化处理，与此同时进行孕育处理。4.根据权利要求3所述的蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，其特征在于，步骤s2中蠕化处理采用的蠕化剂为硅铁稀土镁喂丝蠕化线，蠕化处理采用喂丝机。5.根据权利要求1所述的蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，其特征在于，步骤s3包括：取蠕化孕育后的铁水，进行冷却曲线检测，由热分析仪检测出实际的共晶度，控制共晶度在0.995～1，再辉度8℃～12
°
c。6.根据权利要求1所述的蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，其特征在于，步骤s4包括：对蠕化孕育后的铁水浇注阶梯试棒，砸断后观察试棒断口“白点数”，使“白点数”占比达到40％～60％。7.蠕墨铸铁铁水的热分析测量缩孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤k1：铁水冷却凝固曲线检测；步骤k2：温度曲线解析。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤k1包括：取球化孕育后的铁水浇入h-3qg样杯，用炉后铁水质量管理仪对铁水冷却凝固过程曲线进行检测，在其屏幕上记录下样杯内铁水的凝固温度曲线。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤k1中的铁水不得超过样杯内容积的四分之三。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤k2包括：炉后铁水质量管理仪通过对凝固温度曲线的解析，找出铁水凝固过程的各种相变特征参数。

技术总结
本发明提供了一种蠕化率≥百分之80且无缩孔的蠕墨铸铁缸盖稳定控制方法，属于铸造技术领域。包括如下步骤：步骤S1：稳定控制原铁水配料与成分；步骤S2：蠕化及孕育处理；步骤S3：冷却曲线检测，控制共晶度、再辉度合格；步骤S4、阶梯试棒断口特征与判断。应用本发明，蠕化孕育后的铁水为共晶成分(其共晶度为0.995～1)的蠕墨铸铁，其凝固温度区间为零，无初生奥氏体及初生石墨，因此铁水的流动性好、补缩性能好；再把再辉度控制在合适的范围内，以保证孕育效果合适；再控制阶梯试棒断口特征合适，以保证蠕化率≥80％。以保证蠕化率≥80％。以保证蠕化率≥80％。


技术研发人员：王立林 朱洪阔 王士猛 扈守萍 杨传栋 徐焕磊 王洪磊 王刚
受保护的技术使用者：昌泺（聊城）智能制造有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/9/7