消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝及其球化包的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鐵工藝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝，還涉及一種消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝的球化包。
【背景技術(shù)】
[0002]球墨鑄鐵是20世紀五十年代發(fā)展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優(yōu)異的性能，已成功地用于鑄造一些受力復雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為僅次于灰鑄鐵的、應用十分廣泛的鑄鐵材料。球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝一般包括以下幾個環(huán)節(jié):熔煉合格的鐵液；球化-孕育處理；爐前檢驗；澆注鑄件；清理及熱處理；鑄件質(zhì)量檢驗。其中，球化處理的作用是使石墨在結(jié)晶生長時長成球狀來改善基體形貌來提高鑄件的力學性能；孕育處理時使球狀石墨圓整、細化，進一步提高強度。
[0003]消失模鑄造是泡沫塑料模采用無黏結(jié)劑干砂結(jié)合抽真空技術(shù)的實型鑄造。其具有鑄件質(zhì)量好、成本低、材質(zhì)不限、表面光潔、內(nèi)部缺陷大大減少，組織致密、可實現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)等一系列優(yōu)點。在用消失模生產(chǎn)球墨鑄鐵時，多采用常規(guī)的倒包球化工藝。常規(guī)的倒包球化工藝是將一定量的球化劑放置于鐵水包包底，其上用覆蓋劑和孕育劑覆蓋嚴實，然后將鐵水沖入即可。
[0004]然而，消失模生產(chǎn)球墨鑄鐵時采用上述工藝存在以下幾個問題。首先，消失模生產(chǎn)球墨鑄鐵的倒包處理溫度高，球化劑反應快，球化時間較難控制，以致球化劑中鎂的吸收率低。進而處理后的鐵水鎂的殘余量低，高溫狀態(tài)下燒損較快，以致鑄件的球化等級低，球化衰退嚴重。因此，消失模在常規(guī)倒包球化工藝中不能生產(chǎn)高質(zhì)量的球墨鑄鐵件，鑄鐵廢品率高，故并不適用。
[0005]綜上所述，如何有效地解決消失模生產(chǎn)球墨鑄鐵球化等級低、球墨鑄鐵件質(zhì)量差、廢品率高等問題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝，該消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝可以有效地解決消失模生產(chǎn)球墨鑄鐵球化等級低、球墨鑄鐵件質(zhì)量差、廢品率高的問題。本發(fā)明的第二個目的在于提供一種消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝的球化包。
[0007]為了達到上述第一個目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝，包括:
[0009]步驟S1:在堤壩式球化包的堤壩一側(cè)底部先設置一層球化劑，在所述球化劑表面設置一層覆蓋劑并搗實，在所述覆蓋劑上放置蓋板，在所述蓋板上依次放置球化劑、第一孕育劑和覆蓋劑，所述蓋板為無銹碳素鋼板或成型球鐵板或成型鋼板；
[0010]步驟S2:將中間包內(nèi)扒除浮渣后的鐵水傾倒入所述堤壩式球化包的未設置球化劑的一側(cè)。
[0011]優(yōu)選地，上述消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝中，所述步驟S1具體為:
[0012]在堤壩式球化包的堤壩一側(cè)底部先設置一層重量為鐵水重量0.75% -0.85%的球化劑，在所述球化劑表面覆蓋一層重量為鐵水重量0.05% -0.15%的覆蓋劑并搗實，在所述覆蓋劑上放置蓋板，所述蓋板上放置依次放置重量為鐵水重量0.55% -0.65%的球化劑、重量為鐵水重量0.05% -0.15%的第一孕育劑和重量為鐵水重量0.05% -0.15%的覆蓋劑。
[0013]優(yōu)選地，上述消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝中，所述步驟S1之前還包括步驟:
[0014]將電爐鐵水升溫至1560-1600°C，表面除渣后撒入重量為鐵水重量0.05-0.15%的碳化硅預處理劑，并保溫9-11分鐘。
[0015]優(yōu)選地，上述消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝中，所述步驟S2后還包括步驟:
[0016]球化反應開始后20-30s時，在所述球化包中撒入重量為鐵水重量0.45% -0.55%的第二孕育劑，在球化反應結(jié)束前5-15s，在所述球化包中撒入重量為鐵水重量0.25% -0.35%的第三孕育劑。
[0017]優(yōu)選地，上述消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝中，撒入所述第二孕育劑的重量為鐵水重量的0.5%，所述第三孕育劑的重量為鐵水重量的0.3%。
[0018]優(yōu)選地，上述消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝中，所述第一孕育劑為硅鐵孕育劑，所述第二孕育劑和第三孕育劑均為硅鈣和硅鋇復合孕育劑。
[0019]優(yōu)選地，上述消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝中，還包括:在所述球化反應結(jié)束后，扒除鐵水表面浮渣，測量溫度，待溫度達到澆注條件時，在鐵水表面撒入保溫覆蓋劑。
[0020]應用本發(fā)明提供的消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝時，采用堤壩式球化包，并在堤壩的一側(cè)底部從下至上依次設置球化劑層、覆蓋劑層、蓋板、球化劑層、孕育劑層和覆蓋劑層。因此，加入鐵水進行球化反應時，由于中間蓋板的存在，整個球化反應分兩次進行。第一次球化反應為蓋板上層的球化劑先反應，使鐵水吸收一部分稀土鎂。隨著球化反應的進行，蓋板逐漸熔化，進而當其熔化后，設置于蓋板下方的球化劑開始反應，也就是第二次球化反應。通過兩次球化反應相繼進行的方式，延長了球化反應的時間，提高了稀土鎂的吸收率。進而提高鑄件殘余稀土鎂含量，減小后期燒損，提高球化等級，進而提高最終鑄件的質(zhì)量。
[0021]在一種優(yōu)選的實施方式中，球化反應開始后20_30s時，在球化包中撒入第二孕育劑，在球化反應基本結(jié)束時，在球化包中撒入第三孕育劑。也就是孕育劑是分三次加入的，第一次為覆蓋在球化劑層上面的第一孕育劑，第二次為球化反應剛開始加入的第二孕育劑，第三次為球化反應接近結(jié)束時加入的第三孕育劑。通過三次加入提高了孕育效果，延緩了孕育衰退的時間，減少鑄件的石墨畸形及非球墨石墨數(shù)量，有利于提高鑄件的質(zhì)量。
[0022]為了達到上述第二個目的，本發(fā)明還提供了一種消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝的球化包，包括包體和設置于所述包體內(nèi)的堤壩，所述堤壩一側(cè)底部由下至上依次設置有球化劑層、覆蓋劑層、蓋板、球化劑層、第一孕育劑層和覆蓋劑層，所述蓋板為無銹碳素鋼板或成型球鐵板或成型鋼板。
[0023]優(yōu)選地，上述球化包中，所述堤壩一側(cè)底部由下至上依次設置有重量為鐵水重量0.75% -0.85%的球化劑層、重量為鐵水重量0.05% -0.15%的覆蓋劑層、蓋板、重量為鐵水重量0.55% -0.65%的球化劑層、重量為鐵水重量0.05% -0.15%的第一孕育劑層、重量為鐵水重量0.05% -0.15%的覆蓋劑層。
[0024]優(yōu)選地，上述球化包中，所述蓋板的頂面為平面，底面形狀與所述球化包的包底形狀相同，所述蓋板頂面邊緣與所述包體的內(nèi)壁四周間隙不大于5mm。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明提供的消失模球墨鑄鐵倒包球化孕育工藝一種【具體實施方式】的流程不意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明提供的消失模球墨鑄鐵倒包球