一種中錳鎂硅系球化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造行業(yè)球鐵生產(chǎn)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種中錳鎂硅系球化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)迅猛發(fā)展，2015年預(yù)計(jì)產(chǎn)能達(dá)到5000萬(wàn)輛，汽車(chē)沖壓件材料的利用率為55-70%，按年產(chǎn)3000萬(wàn)輛車(chē)計(jì)算，年可產(chǎn)生沖壓件下角料廢鋼750-1050萬(wàn)噸，可為鑄造行業(yè)提供豐富的優(yōu)質(zhì)廢鋼資源。汽車(chē)沖壓件采用冷乳鋼板，材質(zhì)為低錳低碳鋼，錳元素含量< 0.2%。生產(chǎn)高牌號(hào)球鐵曲軸時(shí)需加入大量錳鐵，錳在球鐵中除了強(qiáng)化鐵素體和穩(wěn)定珠光體外，還能減少硫的危害作用，是良好的脫硫劑。同時(shí)，在鐵液中錳硫化合為硫化錳，是一種低熔點(diǎn)化合物，可以在鐵水中成為形核核心，是球鐵外來(lái)石墨核心的主要來(lái)源。
[0003]但錳鐵直接加入電爐熔化時(shí)需消耗額外的電能，還影響碳元素和硅元素在鐵水中的吸收率，造成熔煉成本增加；同時(shí)原鐵水中隨著錳元素含量的增加，鐵水吸收空氣中氮量增加，造成鑄件質(zhì)量問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種組成簡(jiǎn)單，配方合理，其在球鐵生產(chǎn)中既能保證成分中錳含量的要求，又能避免在熔煉時(shí)因直接加入大量猛鐵造成的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，既能滿足鑄件的質(zhì)量要求，又降低生產(chǎn)成本的中猛鎂娃系球化劑。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:一種中錳鎂硅系球化劑，其特征在于:其組成成分和含量(質(zhì)量)為:Μη 20-30%，Mg 6.5-7.5%，Si 28-38%,稀土元素
0.5-1.5%，Ca 1.5-2.5%，MgO ( 0.75%，余量為 Fe。
[0006]本發(fā)明中錳鎂硅系球化劑最佳的組成成分和含量(質(zhì)量)為:Μη 25%、Mg 7.0%、Si 30%、稀土元素 1.0%，Ca 2.0%，MgO ( 0.75%，余量為 Fe。
[0007]本發(fā)明球化劑含有中等含量的錳元素，其在球鐵生產(chǎn)中既保證成分中錳含量的要求，又避免了在熔煉時(shí)因直接加入大量錳鐵造成的成本增加和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。在球化劑生產(chǎn)過(guò)程中，直接把錳鐵、硅鐵作為合金元素加入，在鐵水中合金元素反應(yīng)及電爐電磁攪動(dòng)作用下，所有元素能溶解均勻，成分相對(duì)均一穩(wěn)定。對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明組成簡(jiǎn)單、配方合理，球化、脫硫效果好，鐵水中硫含量可降低到0.015%以下，并且球鐵鑄件的基體組織，包括球化級(jí)別及球徑大小，完全滿足國(guó)標(biāo)的要求。在球鐵生產(chǎn)中，中錳鎂硅系低稀土球化劑與傳統(tǒng)鎂硅稀土系球化劑相比以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明球化劑由于添加錳元素，比重大，不易漂浮，球化反應(yīng)相對(duì)平穩(wěn)，吸收率高。球化反應(yīng)時(shí)，本發(fā)明球化劑中的錳元素可與鐵水中富余的硫反應(yīng)形成渣，因密度僅為3.99g/cm3,與鐵液的比重相比小很多，易于在鐵水中上浮聚集最后扒渣除去。鐵水中存在的硫化錳，可以作為球鐵石墨異質(zhì)核心增加石墨球數(shù)量，能有效減少球鐵組織的異型石墨(如枝晶狀石墨、碎塊狀石墨等)的質(zhì)量問(wèn)題。直接參與球化反應(yīng)，鐵水中猛成分相對(duì)均勻，可減少球鐵因成分偏析造成的質(zhì)量問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明特別適用于汽車(chē)沖壓件下角料壓塊廢鋼直接熔制高強(qiáng)度球墨鑄鐵的生產(chǎn)，其操作簡(jiǎn)單快速，獲得的球鐵綜合性能高，球鐵生產(chǎn)成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010]本發(fā)明一種中錳鎂硅系球化劑，其組成成分和含量(質(zhì)量)為:Mn 20-30%，Mg
6.5-7.5%，Si 28-38%，稀土元素 0.5-1.5%，Ca 1.5-2.5%，MgO ( 0.75%，余量為 Fe。
[0011]本發(fā)明中錳鎂硅系球化劑最佳的組成成分和含量(質(zhì)量)為:Μη 25%、Mg 7.0%、Si 30%、稀土元素 1.0%，Ca 2.0%，MgO ( 0.75%，余量為 Fe。
[0012]本發(fā)明錳元素含量為20-30%，Μη元素主要作用是:在鑄鐵中，錳元素除了強(qiáng)化鐵素體和穩(wěn)定珠光體外，還能減少硫的危害作用，是良好的脫硫劑，脫硫產(chǎn)物硫化錳，比重小，易于在鐵水中上浮去除；同時(shí)鐵水中的硫化錳，可以作為球鐵石墨形核的異質(zhì)核心，增加石墨球數(shù)量，抑制枝晶狀石墨產(chǎn)生。鐵水中富余的硫化錳，因密度僅為3.99g/cm3，與鐵液的比重相比小很多，易于在鐵水中上浮形成渣最后容易扒渣除去。有效鎂元素含量6.5-7.5%，其作用是鎂元素與硫、氧有很強(qiáng)的親和力，可以與鐵水中的硫元素充分反應(yīng)，鎂處理后的鐵水，硫和氧的含量都很低，保證球化。鎂在鐵水中蒸氣壓力高，使鐵水佛騰，鐵水成分均勻；球化反應(yīng)生成的MgO和MgS熔點(diǎn)高，密度也遠(yuǎn)小于鐵，容易與鐵水分離；鎂在鐵水中有偏析于石墨的傾向，鎂殘留量超過(guò)0.035%時(shí)，石墨就可以球化。硅元素含量為28-38%，其其作用促進(jìn)石墨化的元素，抑制碳化物的產(chǎn)生，降低鐵水的白口傾向。硅在鐵水中有孕育作用，增加球鐵的石墨數(shù)量。稀土元素含量0.5-1.5%，其作用是:球化劑中的稀土族元素主要是輕稀土元素中的鈰和鑭元素，稀土元素的沸點(diǎn)均比鎂高，加入鐵水中時(shí)，不會(huì)引起鐵水的翻騰和噴濺；鈰和鑭稀土元素有比鎂更強(qiáng)的脫硫脫氧能力，生成穩(wěn)定的硫化稀土和氧化稀土化合物；稀土元素與鐵水中的球化干擾元素也能形成穩(wěn)定的化合物，因此含稀土的球化劑比鎂球化劑的抗干擾能力強(qiáng)。鈣元素含量1.5-2.5%，其作用是鈣在鐵水中的溶解度很低，它對(duì)球化作用的影響是通過(guò)與氧和硫的結(jié)合而間接實(shí)現(xiàn)的。與鎂相比，鈣與硫、氧的親和力更強(qiáng)，能夠有效的脫硫除氧。鈣殘留量很低時(shí)，石墨分枝傾向增加，殘留量較多時(shí)，可使石墨尺寸減小，分枝傾向降低。I丐殘留量達(dá)到0.2%時(shí)，白口傾向明顯加大。
[0013]本發(fā)明球化劑中適當(dāng)?shù)亟档玩V和稀土元素含量，使球化劑球化反應(yīng)更加平穩(wěn)，鎂吸收率更高；合金元素熔點(diǎn)低，錳易熔解，減少在鐵水中的夾雜物和成分偏析；可以促進(jìn)球化效果和增加石墨球數(shù)量，有效減少球鐵組織的枝晶石墨，提高質(zhì)量。
[0014]本發(fā)明球化劑含有中等含量的錳元素，其在球鐵生產(chǎn)中既保證成分中錳含