專利名稱：鑄鐵孕育處理用代鉍合金的制作方法
鑄鐵孕育處理用的代鉍合金是以一種銅、鉛、錫冶煉中的煙塵，陽極泥、殘?jiān)渲贫伞?br> 金屬鉍是一個(gè)強(qiáng)烈的反對鑄態(tài)石墨化元素，可煅鑄鐵的生產(chǎn)中為了保證得到鑄態(tài)白口的壞件，一般要采用鉍作為孕育劑。但是金屬鉍是一種稀少的貴金屬、冶煉、提純的工藝過程長、價(jià)格高。我國每年單可煅鑄鐵生產(chǎn)每年大約耗純鉍100噸以上，隨著金屬鉍價(jià)格上漲和市場緊缺，采用純鉍生產(chǎn)可鍛鑄鐵對于廠家來說是一項(xiàng)日趨沉重的負(fù)擔(dān)。研究新型的孕育劑代替金屬鉍近年來有許多進(jìn)展，如EH型代替鉍合金就是用工業(yè)純鉍和工業(yè)純鉛配制成的含鉍20%至40%的鉛基合金、在可鍛鑄鐵生產(chǎn)上已開始運(yùn)用，但由于其仍然用純金屬作為原料、由于原料和價(jià)格上的限制仍不能大幅度推廣運(yùn)用。本申請人在申請?zhí)枮?7105171的專利申請中提出了一種從有色冶金的煙塵。陽極泥中回收得到的含鉍、銻的鉛基合金作為孕育劑已成功地應(yīng)用于可鍛鑄鐵生產(chǎn)。
本發(fā)明是在IK-1，IK-2代鉍合金基礎(chǔ)上發(fā)展的新型合金。采用與其相同的方法由冶金過程的煙塵，殘?jiān)蝎@得，但合金中鉍的含量進(jìn)一步降低，并含一定量的銅、銻、錫、碲，對有色冶煉工業(yè)廢渣開創(chuàng)了一新的市場，對鑄鐵孕育工藝提供一種價(jià)格低廉，來源廣泛的原料，為國家節(jié)約大量的純金屬鉍。
本產(chǎn)品是通過下述途徑獲得由于鉍是以其他共生礦存在于自然界中，因此在銅、鉛、錫的冶煉過程中就形成一些含鉍和其他金屬的煙塵和電解渣，如銅精煉過程中產(chǎn)生的煙塵、鉛、錫電解中的陽極泥等都富集有鉍、銻、鉛、碲等有價(jià)金屬、經(jīng)重熔和調(diào)整后可以得到含鉍4～14%，銻0.5～2%，碲0.1～1%，錫0.1～1%，銅0.1～1%，其余為鉛的合金，命名為IK-3型代鉍合金。
IK-3型合金中鉍和鉛都有在凝固過程中促成鑄態(tài)白口的作用;銻、碲為強(qiáng)烈地反石墨化元素;銅、錫可以細(xì)化萊氏體組織，能縮小常溫萊氏體中的珠光體組織的片層距，在退火過程中有利于珠光體擴(kuò)散分解、並能使形成的鐵素體組織細(xì)化。經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明，用IK-3型孕育劑生產(chǎn)的可鍛鑄鐵，延伸率提高3～5%。
IK-3型合金用于可鍛鑄鐵可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬鉍，對于常規(guī)化學(xué)成份和二階段石墨化退火工藝生產(chǎn)可鍛鑄鐵、鑄件壁厚在5～20毫米，加入0.01～0.03%的IK-3合金與鎢復(fù)合孕育可以獲得鑄態(tài)全白口。經(jīng)石墨化退火后可以得鐵素體加團(tuán)絮狀石墨的組織，機(jī)械性能達(dá)到KT35～10，加工性能良好，該代鉍合金同樣可用于生產(chǎn)白口鑄鐵?？梢云鸬娇刂茢嗝姘卓诘淖饔?用于灰鐵球鐵孕育，可以細(xì)化組織、增加硬度防止石墨漂浮。此外用于專利申請公開號為CN85106684A中所提出的低溫石墨化工藝。生產(chǎn)可鍛鑄鐵，實(shí)現(xiàn)750～720℃范圍的低溫退火。
按本發(fā)明生產(chǎn)的合金制作成一定量的絲、片或粒，在可鍛鑄鐵生產(chǎn)中便于爐前孕育。
實(shí)施例一沖天爐熔煉控制化學(xué)成份為碳2.4～2.7%，硅1.5～1.7%，錳＝1.7硫(0.05～0.25)%，硫小于0.25%磷小于0.1%，鉻小于0.06%。鐵水出爐溫度高于1410℃在爐前采用沖入法進(jìn)行硅-鋁-IK-3復(fù)合孕育IK-3的化學(xué)成份為鉍14%，銅0.8%，錫1%，銻0.5%，碲0.2%，其余為鉛。硅以硅鐵加入，加入量0.1～0.2%，鋁加入量0.008%，IK-3為0.01～0.03%，澆注后的壞件放入退火爐中，經(jīng)400℃預(yù)溫處理4小時(shí)再升溫至750℃保溫8小時(shí)，730℃保溫6小時(shí)，720℃保溫6小時(shí)，最后爐冷到680℃出爐空冷。壁厚在20毫米以內(nèi)的鑄件在750～720℃范圍內(nèi)保溫20～30小時(shí)，可得全鐵素體組織。
實(shí)施例二沖天爐熔煉控制化學(xué)成份為碳2.4～2.8%，硅1.5～1.7%，錳＝1.7硫+(0.05～0.25)%，硫小于0.25，磷小于0.1%，鉻小于0.06%，鐵水出爐溫度高于1400℃，爐前沖入0.01～0.03%的IK-3與0.008%的鋁復(fù)合孕育。IK-3的成份為鉍8%，銅0.1%，錫0.8%，銻1.5%，碲1%，其余為鋁。對于壁厚5～20毫米的件可獲得全白口。壞件可按傳統(tǒng)的退火工藝經(jīng)二階段退火得到鐵素體加團(tuán)絮狀石墨，退火總周期40～60小時(shí)。
IK-3型代鉍合金鉍量較以往應(yīng)用中的代鉍合金含鉍量低，並含有多種元素，綜合使用性能好，既利用了有色金屬冶煉中的廢料，又為鑄鐵孕育處理提供了價(jià)格低廉，來源豐富的代鉍劑。
權(quán)利要求
1.一種鑄鐵孕育處理用的代鉍合金、包括銅、鉛、錫冶煉過程產(chǎn)生的煙塵，陽極泥、殘?jiān)?jīng)過重熔、調(diào)整成份而得，其特征在于該合金含鉍4～14%，銅0.1～1%，錫0.1～1%，銻0.5～2%，碲0.1～1%，其余為鉛。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄鐵孕育處理用的代鉍合金，其特征是含鉍8%，銅0.1%，錫0.8%，銻1.5%，碲1%，其余為鉛。
3.如權(quán)利要求1所述的鑄鐵孕育處理用的代鉍合金，其特征在于含鉍14%，銅0.8%，錫1%，銻0.5%，碲0.2%其余為鉛。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的鑄鐵孕育處理用的代鉍合金加工成定量的錠、片、絲爐前采用機(jī)械定量加入。
全文摘要
鑄鐵孕育處理用的代鉍合金，是由錫、銅、鉛等有色金屬冶金中產(chǎn)生的煙塵和電解陽極泥中提取的粗金屬、經(jīng)重熔調(diào)整后得到含鉍4～14％，銅0.1～1％，錫0.1～1％，銻0.5～2％，碲0.1～1％其余為鉛的合金，其有促進(jìn)白口的作用。可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬純鉍作為鑄鐵的孕育劑。用該合金孕育的白口坯件可采用傳統(tǒng)的二階段石墨化工藝；也可以與鋁、硅復(fù)合孕育、實(shí)現(xiàn)在720～750℃溫度下的一階段低溫退火，得到鐵素體加石墨的可煅鑄鐵。
文檔編號C22B7/00GK1035681SQ8810136
公開日1989年9月20日 申請日期1988年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月10日
發(fā)明者郎本智, 吳勇生, 何明奕, 周亞平 申請人:昆明工學(xué)院