一种纳米变质钒镍球墨铸铁的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米变质钒镍球墨铸铁的制备方法，涉及纳米变质铸件技术领域，该方法由下列步骤组成：以钒镍生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500?1530℃时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10?15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5?10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。本发明制备的纳米变质钒镍球墨铸铁具有较好的力学性能。
【专利说明】
一种纳米变质钒镍球墨铸铁的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及纳米铸件技术领域，具体涉及一种纳米变质f凡镍球墨铸铁的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于 钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高 的零件。纳米变质剂具有高硬度、耐高温、粒度小和分散性好的特点；与金属具有较好的结 合力。在结晶过程中形成的晶核大大增加成晶数量和减少晶粒尺寸，达到细化晶粒，改善金 属材料力学性能、加工性能和使用性能的目的。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米变质I凡银球墨铸铁的制备 方法。
[0004] 本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种纳米变质钒镍球墨铸 铁的制备方法，其特征在于，以生铁为主要原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入 到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530 °C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净 氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇 铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理，即制得纳米变质铸件。
[0005] 优选的，所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为<3.7-4.0%、512.8_ 3.2%、P<0.06%、Mn 0.1-0.3%、S<0.02%，钒镍元素的含量为：V0.1-0.15%、Ni0.2-1.0%〇
[0006] 优选的，所述纳米变质剂粉体由Si、SiC混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0007] 优选的，所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.5-2.0:1000。
[0008] 优选的，所述浇铸温度为1380°c-1460°c。
[0009] 优选的，所述浇铸时，不能让铁水直接冲击球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加 入球化剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0010] 有益效果是:本发明制备的纳米变质f凡银球墨铸铁和未进彳丁纳米变质的灰铸铁相 比，具有较好的力学性能。
【具体实施方式】
[0011]下面详细说明本发明的优选实施方式。
[0012] 实施例1
[0013] 本发明一种纳米变质钒镍球墨铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要原 料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到 1500-1530°C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹 入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理， 即制得纳米变质铸件。
[0014] 所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-4.0%、Si 2.8-3.2%、P< 0.06%、Mn 0.1-0.3%、S< 0.02%，钒镍元素的含量为:VO. 1-0.15%、NiO.2-1.0%。
[0015]所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比5:1混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0016] 所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.5:1000。
[0017] 所述浇铸温度为1380°C-1460°C。
[0018] 所述浇铸时，不能让铁水直接冲击球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加入球化 剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0019] 参照GB/T 1348-2009球墨铸铁件国家标准测定纳米变质钒镍球墨铸铁的抗拉强 度和延伸率，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相 同）性能进行比较，见下表：
[0021] 实施例2
[0022] 本发明一种纳米变质钒镍球墨铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要 原料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到 1500-1530°C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹 入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理， 即制得纳米变质铸件。
[0023] 所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-4.0%、Si 2.8-3.2%、P< 0.06%、Mn 0.1-0.3%、S< 0.02%，钒镍元素的含量为:VO. 1-0.15%、NiO.2-1.0%。
[0024]所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比4:1混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0025]所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.6:1000。
[0026] 所述浇铸温度为1380°C_1460°C。
[0027]所述浇铸时，不能让铁水直接冲击球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加入球化 剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0028]参照GB/T 1348-2009球墨铸铁件国家标准测定纳米变质钒镍球墨铸铁的抗拉强 度和延伸率，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相 同）性能进行比较，见下表：
[0030] 实施例3
[0031] 本发明一种纳米变质钒镍球墨铸铁的制备方法的【具体实施方式】：以生铁为主要原 料、以焦炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到 1500-1530°C时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹 入纳米变质剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理， 即制得纳米变质铸件。
[0032] 所述主料和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-4.0%、Si 2.8-3.2%、P< 0.06%、Mn 0.1-0.3%、S< 0.02%，钒镍元素的含量为:VO. 1-0.15%、NiO.2-1.0%。
[0033] 所述纳米变质剂粉体由Si、SiC按质量比6:1混合组成，混合物的粒径< 400nm。
[0034] 所述纳米变质剂粉体与铁水的质量比为1.8:1000。
[0035] 所述浇铸温度为138(TC-146(TC。
[0036] 所述浇铸时，不能让铁水直接冲击球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加入球化 剂，待反应完毕后加1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
[0037]参照GB/T 1348-2009球墨铸铁件国家标准测定纳米变质钒镍球墨铸铁的抗拉强 度和延伸率，并且和未进行纳米变质的灰铸铁(除未添加纳米变质剂外，其余制备方法均相 同）性能进行比较，见下表：
[0040]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书的内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种纳米变质钒镍球墨铸铁的制备方法，其特征在于，以钒镍生铁为主要原料、以焦 炭、锰铁、膨润土、孕育剂为辅料，加入到电炉中进行高温熔化，当铁水温度达到1500-1530 °(：时，利用氩气喷吹罐均匀的吹入纯净氩气10-15分钟，然后利用氩气均匀的吹入纳米变质 剂粉体，静置5-10分钟后出炉，进行浇铸，浇铸时，加入球化剂，再经过热处理，即制得纳米 变质铸件。2. 根据权利要求1所述一种纳米变质银镍球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述主料 和辅料混合物后五大元素的含量为：C 3.7-4.0%、Si 2.8-3.2%、P<0.06%、Mn 0.1-0·3%、S<0·02%，钒镍元素的含量为:V0·l-0·15%、Ni0·2-l·0%。3. 根据权利要求1所述一种纳米变质银镍球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳米 变质剂粉体由Si、SiC混合组成，混合物的粒径< 400nm。4. 根据权利要求1所述一种纳米变质银镍球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述纳米 变质剂粉体与铁水的质量比为1.5-2.0:1000。5. 根据权利要求1所述一种纳米变质银镍球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述饶铸 温度为 1380 °C-1460 °C。6. 根据权利要求1所述一种纳米变质银镍球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述饶铸 时，不能让铁水直接冲击球化剂，铁水放至2/3时，堵住铁水，加入球化剂，待反应完毕后加 1/3铁水，在5-10分钟浇注完全。
【文档编号】C22C33/08GK105821174SQ201610182709
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】俞保平
【申请人】繁昌县天和机械有限公司