高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法，经配料、熔化、球化处理、浇注及炉前化验而完成。炉料配比为：生铁30%±0.5%，废钢10%±0.5%、回炉料20%±0.5%、高纯镍30%±0.3%、锰铁合金1%±0.1%、硅铁合金6.4%±0.2%、铬铁合金2.2%±0.1%以及电解铜0.4%±0.1%。熔化时，先加入高纯镍，后加入其它合金，原铁水的Si含量为3.4%～3.6%；球化处理时，球化剂选用Mg含量在18%～20%的Ni-Mg合金；铁水的球化处理温度为1600℃～1620℃；浇注时，采用长效孕育剂和75FeSi，加入量均为熔化重量的0.5%；并采用熔化重量0.2%的瞬时孕育，浇注温度为1420℃～1460℃。实验证明，采用本发明之生产工艺制做的柴油机排气管，成品率达到90%以上。
【专利说明】高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金领域之铸造技术，具体地说是耐高温排气管的生产制作方法。
【背景技术】
[0002]船用动力柴油机排气管采用普通蠕墨铸铁和高硅球墨铸铁铸造而成。炉前经过蠕化、球化和孕育处理。常用排气管的耐受温度不到600°C。2005年欧VI标准的Cr25-Ni20的耐热钢Ni含量约20% ;欧洲标准NF EN13835标准中的X_N1-S1-Cr35-5_2之耐热钢Ni含量约35%，零件进口费用昂贵。该高Ni球铁生产工艺苛刻，炉前处理稍有不周，就会导致废品，实际生广中存在下述难点:
a)铸造难度大:碳量低，熔炼温度高(≥I 580 °C )，浇注温度高(1460 °C左右)，体收缩大，流动性差，糊状凝固，补缩困难，缩松倾向大，工艺出品率低。
[0003]b)几何结构、尺寸要求高:零件具有空间弯曲的三通结构，两个园法兰，一个五角法兰，对开面为曲面。常规壁厚只有IOmm.最厚处壁厚60mm，壁厚差悬殊，存在独立热节。五角法兰悬臂长度600mm，不容易浇满。法兰厚度、零件长度、相互位置尺寸的公差带窄:±0.1机械加工不易保证。
[0004]c)零件要求水压试验:0.6MPa，保压15Min.d)属于高合金材料，成分要求严:
(表1)欧洲标准NF EN13835中要求的化学成分
【权利要求】
1.高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法，该高镍合金X-N1-S1-Cr35-5-2系经过配料、熔化、球化处理、浇注及炉前化学成分化验而完成的，其特征在于:生产流程及工艺方法如下: 第一步:炉料配比 根据炉前化学成分要求，炉料配比中含:生铁30%± O、5%，废钢10%± 0.5%、回炉料20%±0.5%、高纯镍30%±0.3%、锰铁合金1%±0.1%、硅铁合金6.4%±0.2%、铬铁合金2.2%±0.1% 以及电解铜 0.4%±0.1% ； 炉料配比中，选用20%高Ni回炉料； 第二步:熔化 在送电进行熔化形成熔池后加入高纯镍，最后加入其它合金； 将原铁水的Si含量控制在3.4%~3.6%之间； 第三步:球化处理 合金液成分检测合格后，将合金液倾倒入球化处理包中一进行球化处理； 球化剂选用Mg含量在18%~20%的N1-Mg合金； 铁水的球化处理温度选择1600°C~1620°C ； 第四步:浇注 球化处理结束后，将合金液用球化处理包转运至浇注现场进行铸件浇注； 浇注时，采用长效孕育剂INO⑶LIN 390和75FeSi，加入量均为熔化重量的0.5% ;并采用熔化重量的0.2%的INO⑶LIN 400作为瞬时孕育，在浇注过程中随流冲入； 浇注时，使用含有钙Ca:0.5%-1.5%、、钡8%-11%的孕育剂； 浇注温度为1420°C~1460°C进行浇注。
2.根据权利要求1所述高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法，其特征在于:所述第三步之奥氏体球墨铸铁球化处理，采用“三明治法”进行处理，即是，将球化剂先装入球化堤坝内，紧实铺平后，再将孕育剂覆盖在球化剂上，最后用钢板覆盖在孕育剂上，球化剂加入量为液重的0.8%，孕育剂加入量为液重的1.2%。
3.根据权利要求2所述高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法，其特征在于:所述“三明治法”进行处理，球化剂加入量为液重的0.8%，孕育剂加入量为液重的1.2%。
4.根据权利要求1所述高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法，其特征在于:所述第四步之烧注工艺，在铸件厚大部位，尤其在厚大的法兰部位，设置有保温冒口。
5.根据权利要求3所述高Ni奥氏体球铁排气管的生产方法，其特征在于:所述第四步之烧注工艺，在铸件的热节部位设有工艺冷铁。
【文档编号】C22C33/12GK103725949SQ201410000565
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】史国庆, 宋桂娃, 宫显辉, 严江波, 李骥, 赵小华 申请人:陕西柴油机重工有限公司