專利名稱：一種石墨冷鐵的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于形狀不規(guī)則的鑄件部分的石墨冷鐵的制備方法。
背景技術(shù)：
鑄件在凝固過程中，由于鑄鐵的液態(tài)收縮和凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的部 位出現(xiàn)縮松；對(duì)球墨鑄鐵而言，在凝固過程中會(huì)析出石墨相而產(chǎn)生體積膨脹，可以抵消在收 縮過程中可能產(chǎn)生的縮松；若型腔強(qiáng)度不夠，不能抵制石墨膨脹產(chǎn)生的力而發(fā)生變形，則不 能抵消收縮形成的縮松，從而使鑄件存在縮松； 鑄件中存在任何形態(tài)的縮松，都會(huì)減少鑄件的受力面積，在縮松的尖角處產(chǎn)生應(yīng) 力集中，使鑄件的力學(xué)性能顯著降低，縮松是裂紋產(chǎn)生源，可使疲勞強(qiáng)度下降50%左右。
對(duì)于風(fēng)力發(fā)電的鑄件而言，它們長(zhǎng)期處在惡劣環(huán)境之中，溫度變化范圍大，工作時(shí) 間長(zhǎng)達(dá)20年，若存在縮松將降低鑄件的壽命和安全系數(shù)，因此風(fēng)電產(chǎn)品對(duì)縮松的要求非常 嚴(yán)格，UT探傷要求為2級(jí)。 防止縮松的工藝措施有放置冷鐵和冒口。冷鐵可以減少或消除熱節(jié)，加速鑄鐵壁 局部熱節(jié)的冷卻，實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固原則；對(duì)球墨鑄鐵而言，型腔及坭芯的強(qiáng)度增加也有利于解 決縮松問題。 冷鐵按材料不同，可分為鋼冷鐵、鑄鐵冷鐵、石墨冷鐵等；按形狀不同，可分為成型 冷鐵、通用冷鐵以及不定型冷鐵，成型冷鐵在造型過程中不易放置，目前使用的石墨冷鐵均 為成型冷鐵，不能隨形狀不同而改變。增加了工人的工作量，冷鐵的跑偏也會(huì)影響表面質(zhì) 量，加大打磨的工作量；普通冷鐵只適用于平面，不能貼合復(fù)雜形狀的模具；不定型冷鐵制 作方便，形狀容易控制，適用于各種復(fù)雜形狀的鑄件。 成型的石墨粉冷鐵強(qiáng)度相對(duì)普通樹脂砂強(qiáng)度(抗彎強(qiáng)度1. 8 2. 2Mpa)高，增加 了鑄型的剛度，有利于消除球墨鑄鐵的縮松。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種石墨冷鐵的制備方法，以 減少鑄件的縮松傾向，提高鑄件質(zhì)量。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述石墨冷鐵的制備方法包括如下步驟 a、在石墨粉內(nèi)加入鈉水玻璃并攪拌均勻，鈉水玻璃的加入重量為石墨粉重量的
15% 25% ; b、將攪拌均勻的石墨粉、鈉水玻璃混合物放置于泥芯殼中并緊實(shí)，形成泥芯，并在 泥芯中心部位導(dǎo)出進(jìn)氣孔； c、通過進(jìn)氣孔將15 3(TC的C02氣體輸入泥芯進(jìn)行硬化，C02氣體輸入流量為 0. 1 0. 5m3/分鐘，C02氣體的輸入時(shí)間控制在3 5分鐘，30 60分鐘后取出泥芯；
d、將烘箱溫度控制在100 15(TC之間，將硬化后的泥芯放入烘箱中保溫1 2小 時(shí)后取出。
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這種泥芯可以用作石墨冷鐵。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以將這種石墨冷鐵用在不規(guī)則、易縮松的區(qū)域，以減少鑄件的 縮松傾向，提高鑄件質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例l 鑄造Camesal. 5麗輪轂 稱取50Kg石墨粉，開啟攪拌式混砂機(jī)，加入7. 5Kg鈉水玻璃，攪拌20s后混制結(jié) 束。將石墨粉混合料放入坭芯殼中，用木棒搗緊壓實(shí)并在坭芯中心部位導(dǎo)出①10進(jìn)氣孔， 從進(jìn)氣孔通C02氣體3分鐘，待硬化后取出，在IO(TC烘箱中保溫1小時(shí)后將該冷鐵放在外 模中相應(yīng)部位造型。運(yùn)用本發(fā)明的冷鐵使鑄件圓弧面上的縮松廢品率由原來未使用冷鐵 的4. 4 %降到本發(fā)明使用冷鐵后的2. 2 % ，廢品率降低了 50 % ，合格品中平均縮松面積由 10000mm2減少到7200mm2，減少了大約28%。
實(shí)施例2
鑄造Vestas 1. 5麗輪轂 稱取60Kg石墨粉，開啟攪拌式混砂機(jī)，加入12Kg鈉水玻璃，攪拌25s后混制結(jié) 束。將石墨粉混合料放入坭芯殼中，用木棒搗緊壓實(shí)并在坭芯中心部位導(dǎo)出①10進(jìn)氣孔， 從進(jìn)氣孔通C02氣體4分鐘，待硬化后取出，在12(TC烘箱中保溫1. 5小時(shí)后將該冷鐵放在 外模中相應(yīng)部位造型。運(yùn)用本發(fā)明的冷鐵使鑄件圓弧面上的縮松廢品率由原來未使用冷 鐵的5. 0%降到本發(fā)明使用冷鐵后的3. 2%，廢品率降低了 36%，合格品中平均縮松面積由 12000mm2減少到8100mm2，減少了大約32. 5%。
實(shí)施例3 鑄造美國通用能源1. 5麗底座 稱取80Kg石墨粉，開啟攪拌式混砂機(jī)，加入20Kg鈉水玻璃，攪拌30s后混制結(jié)束。 將石墨粉混合料放入坭芯殼中，用木棒搗緊壓實(shí)并在坭芯中心部位導(dǎo)出①10進(jìn)氣孔，從進(jìn) 氣孔通(A氣體5分鐘，待硬化后取出，在15(TC烘箱中保溫2小時(shí)后將該冷鐵放在外模中相 應(yīng)部位造型。運(yùn)用本發(fā)明的冷鐵使鑄件圓弧面上的縮松廢品率由原來未使用冷鐵的4. 6% 降到本發(fā)明使用冷鐵后的2.8%，廢品率降低了 39%，合格品中平均縮松面積由11800mm2 減少到7800咖2，減少了大約33. 9% 。
權(quán)利要求
一種石墨冷鐵的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟a、在石墨粉內(nèi)加入鈉水玻璃并攪拌均勻，鈉水玻璃的加入重量為石墨粉重量的15％～25％；b、將攪拌均勻的石墨粉、鈉水玻璃混合物放置于泥芯殼中并緊實(shí)，形成泥芯，并在泥芯中心部位導(dǎo)出進(jìn)氣孔；c、通過進(jìn)氣孔將15～30℃的CO2氣體輸入泥芯進(jìn)行硬化，CO2氣體輸入流量為0.1～0.5m3/分鐘，CO2氣體的輸入時(shí)間控制在3～5分鐘，30～60分鐘后取出泥芯；d、將烘箱溫度控制在100～150℃之間，將硬化后的泥芯放入烘箱中保溫1～2小時(shí)后取出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于形狀不規(guī)則的鑄件部分的石墨冷鐵的制備方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述石墨冷鐵的制備方法包括如下步驟a、在石墨粉內(nèi)加入鈉水玻璃并攪拌均勻，鈉水玻璃的加入重量為石墨粉重量的15％～25％；b、將攪拌均勻的石墨粉、鈉水玻璃混合物放置于泥芯殼中并緊實(shí)，形成泥芯，并在泥芯中心部位導(dǎo)出進(jìn)氣孔；c、通過進(jìn)氣孔將15～30℃的CO2氣體輸入泥芯進(jìn)行硬化，CO2氣體輸入流量為0.1～0.5m3/分鐘，CO2氣體的輸入時(shí)間控制在3～5分鐘，30～60分鐘后取出泥芯；d、將烘箱溫度控制在100～150℃之間，將硬化后的泥芯放入烘箱中保溫1～2小時(shí)后取出。本發(fā)明可以減少鑄件的縮松傾向，提高鑄件質(zhì)量。
文檔編號(hào)B22D15/00GK101774001SQ200910264078
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者俞旭如, 李川度, 王秋新, 蔡佳佳, 陳伯海 申請(qǐng)人:江蘇一汽鑄造股份有限公司