一種耐熱球體及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐熱球體及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]耐熱鑄鐵與其他耐熱合金相比，具有成本低、熔制較易等優(yōu)點，所以在工業(yè)中得到廣泛應用，耐熱鑄鐵必須有良好的耐熱性能及一定的室溫和高溫力學性能。
[0003]燒結(jié)機配件中一般采用中硅鉬球墨鑄鐵或高鋁球墨鑄鐵，其性能指標及在100?800 V循環(huán)條件下，抗熱疲勞性能也較好。
[0004]專利號是CN200410036136.4的三節(jié)爐熔煉高鋁球墨鑄鐵生產(chǎn)方法，該專利中公開了高鋁球墨鑄鐵的組成成分包含C，Si，Mn，S，P，其余是Fe，盡管該組分生產(chǎn)出的高鋁球墨鑄鐵是按照蘇聯(lián)標準RQTAL-24制備的，也具備了耐高溫，抗氧化，使用壽命長等優(yōu)點。
[0005]同樣的，專利號是CN200910136785.4的中硅鉬球體材料，該專利中公開了中硅鉬球體材料的組成成分包含C，Si，Mn，S，P，Mo，Mg，Re，其余是Fe，中硅鉬球鐵材質(zhì)相對于高硅鉬球體材質(zhì)適當降低了鉬的含量，降低生產(chǎn)成本，而保證材質(zhì)性能不變，并且硅鉬球鐵具有很高的高溫強度，熱疲勞性等特點廣受歡迎，盡管該專利提供了一種中硅鉬球鐵材料讓操作簡單、過程易于控制。
[0006]在工業(yè)使用過程中，由于燒結(jié)機的護板既要耐熱、又要有一定的高溫強度，但發(fā)現(xiàn)這兩種材質(zhì)存在冷裂傾向大，會影響到使用壽命及安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供了一種耐熱球體，在材質(zhì)上采用添加Ni和Mo元素來保證材料的抗疲勞性能，同時減少冷裂傾向，提高安全系數(shù)以及延長使用壽命，在制備工藝上也做了改進，如嚴格控制S含量，采取工業(yè)純堿進行包內(nèi)脫S ;采取隨流孕育處理方法；采用獨特的高中溫退火處理等等，保證制備出的耐熱球體在抗拉強度、屈服強度、延伸率和硬度HS方面都大大提高。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0011]一種耐熱球體，所述的耐熱球體的組分按照質(zhì)量百分比如下:C 3.00?4.20%，Si 1.8 ?3.0 %，Mn 0.2 ?1.2 %，Ni 2.0 ?4.0 %，Mo 0.3 ?1.0 %，P 彡 0.07 %，
S^0.02%，余量是 Fe。
[0012]進一步的技術(shù)方案，所述的組分C按照質(zhì)量百分比的含量是3.50?3.80%。
[0013]進一步的技術(shù)方案，所述的組分Si按照質(zhì)量百分比的含量是1.8?2.8%。
[0014]進一步的技術(shù)方案，所述的組分Mn按照質(zhì)量百分比的含量是0.2?0.8%。
[0015]進一步的技術(shù)方案，所述的組分Ni按照質(zhì)量百分比的含量是2.5?3.5%。
[0016]進一步的技術(shù)方案，所述的組分Mo按照質(zhì)量百分比的含量是0.3?0.5%。
[0017]一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的耐熱球體的工藝，包括以下步驟:
[0018]步驟一爐料:球墨生鐵Q10，鎮(zhèn)板，鑰鐵，廢鋼；
[0019]步驟二加料:將配料加入到中頻爐內(nèi)，充填緊密；
[0020]步驟三出爐溫度:在1500?1530°C ；
[0021]步驟四球化處理:采用包內(nèi)球化，底部堤壩內(nèi)放入合適量的球化劑；
[0022]步驟五孕育處理:一半的孕育劑放置在球化劑的上面，并搗實，覆蓋上鋼板；
[0023]步驟六澆注:溫度是1380?1400°C ；
[0024]步驟七落砂:待8小時后，脫箱分離；
[0025]步驟八高中溫退火:在900?980 °C下保溫，后隨爐冷卻至550?650 °C后空冷。
[0026]進一步的技術(shù)方案，所述的爐料中保證鐵水的含S量低，并且S采取工業(yè)純堿進行包內(nèi)脫S。
[0027]進一步的技術(shù)方案，所述的球化處理中使用的球化劑是稀土鎂合金Fe-Mg，外形是顆粒狀。
[0028]進一步的技術(shù)方案，所述的孕育處理中使用的孕育劑是S1-Ba合金，所述的S1-Ba合金的顆粒大小在3?8mm。
[0029]進一步的技術(shù)方案，所述的澆注的時間小于lOmin。
【附圖說明】
:
[0030]圖1是本申請一種耐熱球體的金相圖。
[0031]3.有益效果
[0032]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請中的一種耐熱球體具有如下有益效果:
[0033]1、本申請?zhí)峁┑囊环N耐熱球體的材質(zhì)在成分設(shè)計及熱處理中進行了改進，如添加Ni和少量的Mo合金，增加了材料的韌性與高溫性，保證材料的抗熱疲勞性能，防止了開裂傾向，提高了安全系數(shù)，延長了使用壽命，另通過熱處理工藝，更進一步的提供材料的韌性。
[0034]2、本申請?zhí)峁┑囊环N耐熱球體在工藝流程上嚴格控制S含量，所述的爐料中保證鐵水的含S量低，并且S采取工業(yè)純堿進行包內(nèi)脫S，采用此法脫S就可以將鐵水中的硫S含量降低到0.02%以下，球化良好。
[0035]3、本申請?zhí)峁┑囊环N耐熱球體在工藝流程上的球化處理中使用的球化劑是稀土鎂合金Fe-Mg，外形是顆粒狀，不能呈片狀，應該無渣且無其他碎片，整個球化過程中氧化或風化都是被禁止的，如此就可以保證鐵水的球化良好。
[0036]4、本申請?zhí)峁┑囊环N耐熱球體在工藝流程上的饒注的時間小于lOmin，是為了防止球化衰退。
[0037]5、本申請?zhí)峁┑囊环N耐熱球體在工藝流程上的孕育處理中使用的孕育劑是S1-Ba合金，所述的S1-Ba合金的顆粒大小在3?8mm，保證了孕育反應良好。
[0038]6、本申請?zhí)峁┑囊环N耐熱球體在工藝流程上采用獨特的高中溫退火處理，在性能上提高了耐熱球體的抗拉強度和延伸率。
[0039]7、本申請?zhí)峁┑囊环N耐熱球體在性能指標至少可以達到:抗拉強度大于540Mpa，屈服強度大于400Mpa，延伸率大于15%，硬度HS大于30，顯微組織上保證球化率達到80% 以上，球光體含量小于10%。
【具體實施方式】
[0040]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。
[0041]實施例1
[0042]一種耐熱球體，所述的耐熱球體的組分按照質(zhì)量百分比如下:C 3.00%, Si1.8%, Mn 0.2%, Ni 2.0%, Mo 0.3%, P 0.07%, S 0.02%，余量是 Fe，在組分中我們通過添加Ni和少量的Mo合金，增加了材料的韌性與高溫性，保證材料的抗熱疲勞性能，防止了開裂傾向，提高了安全系數(shù)，延長了使用壽命。
[0043]一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的耐熱球體的工藝，包括以下步驟:
[0044]步驟一爐料:球墨生鐵Q10，鎳板，鉬鐵，廢鋼，爐料中保證鐵水的含S量低，S采取工業(yè)純堿進行包內(nèi)脫S，采用此法脫S就可以將鐵水中的硫S含量降低到0.02%，球化良好。
[0045]步驟二加料:將配料加入到中頻爐內(nèi)，充填緊密；
[0046]步驟三出爐:溫度控制在1530°C ；
[0047]步驟四球化處理:采用包內(nèi)球化，底部堤壩內(nèi)放入合適量的球化劑稀土，所述的稀土鎂合金Fe-Mg的外形是顆粒狀，保證不能呈片狀，無渣且無其他碎片，在整個球化處理過程中氧化或風化都是被禁止的，如此就可以保證鐵水的球化良好；
[0048]步驟五孕育處理:一半的孕育劑S1-Ba合金放置在球化劑鎂合金Fe-Mg的上面，并搗實，覆蓋上鋼板，所述的S1-Ba合金的顆粒大小在3mm左右，保證孕育反應良好；
[0049]步驟六澆注:溫度是1380°C，時間是9min，澆注的時間短是為了防止球化衰退；
[0050]步驟七落砂:待8小時后，脫箱分離；
[0051 ] 步驟八高中溫退火:在9000C下保溫，后隨爐冷卻至550°C后空冷，采用高中溫退火在性能上提高了耐熱球體的抗拉強度和延伸率。
[0052]采用上述的組分比例和工藝流程可以保證生產(chǎn)出來的耐熱球體抗拉強度為540Mpa，屈服強度為400Mpa，延伸率為15%，硬度HS為30，顯微組織上保證球化率達到80 %，球光體含量小于10 %，完全到達了設(shè)計要求，也完全的滿足了工況要求，并在安全性、使用的壽命上得到了提升，有30 %的延長壽命。
[0053]實施例2
[0054]—種耐熱球體，所述的耐熱球體的組分按照質(zhì)量百分比如下:C 4.20%, Si
3.0%, Mn 1.2%, Ni 4.0%, Mo 1.0%, P 0.06%, S 0.01% ,余量是 Fe，在組分中我們通過添加Ni和少量的Mo合金，增加了材料的韌性與高溫性，保證材料的抗熱疲勞性能，防止了開裂傾向，提高了安全系數(shù)，延長了使用壽命。
[0055]一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的耐熱球體的工藝，包括以下步驟:
[0056]步驟一爐料:球墨生鐵Q10，鎳板，鉬鐵，廢鋼，爐料中保證鐵水的含S量低，S采取工業(yè)純堿