一种qt700-3材料的铸态熔炼方法
技术领域
1.本发明涉及合金铸铁熔炼方法技术领域，尤其是一种qt700-3材料的铸态熔炼方法。


背景技术：

2.qt700-3材料是指抗拉强度≥700、伸长率≥3的球墨铸铁。生产qt700-3球墨铸铁材料时，由于材料性能要求高，一般采用正火或正火+回火的热处理工艺来实现材料的性能，但是这种方法存在如下缺点：1、采用热处理方式生产高牌号球墨铸铁材料，受高温出炉冷却方式、产品结构等因素影响，易导致材料基体组织不均匀、碳化物增多、应力集中等问题，质量难以控制；2、采用热处理工艺，生产周期长、生产成本高，生产组织困难。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种qt700-3材料的铸态熔炼方法，生产的qt700-3材料基体组织均匀、性能稳定、产品质量易于控制。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种qt700-3材料的铸态熔炼方法，具体包括如下步骤：
5.s1、炉料配制：按qt700-3材料的化学组成称取所需量的生铁、废钢、铜、锰铁、硅铁、钼铁以及锡铁；
6.s2、熔炼铁水；
7.s3、冲入法球化处理；
8.s4、孕育浇注；
9.其中，所述s3冲入法球化处理具体包括如下步骤：
10.s31、球化剂装载：在球化剂装载前先将铁水球化处理包预热至暗红色，然后装入球化剂，加入量为1.3～1.8％wt，球化剂装入铁水包底部后表面覆盖一层粒度为0.8mm的硅铁粉，捣紧后备用；
11.s32、球化处理：将化学成分合格的铁水出铁至过渡包内镇静、降温，铁水量为球化处理铁水总量的50％～60％wt，待铁水温度降低至1450℃～1480℃时，将过渡包内铁水冲入装载好球化剂的球化处理包进行球化处理，球化作用时间3～5min。
12.进一步地，所述s2熔炼铁水的步骤为：熔炼炉中装入一部分生铁开始熔炼，待大部分生铁熔化后再陆续加入剩余废钢和生铁等炉料；待炉料完全熔清后，依次加入铜、锰铁、硅铁、钼铁以及锡铁，熔炼炉内熔炼温度达到1400℃～1450℃，取样进行炉前化学成分分析，将化学成分合格的铁水倒入浇包。
13.进一步地，所述s4孕育浇注具体包括如下步骤：
14.s41、一次孕育：待s3球化处理结束后，在球化处理好的铁水表面加入一次孕育剂，一次孕育剂加入量为0.5～0.7％wt；再从熔炼炉向球化处理包内补加剩余铁水，同时进行搅拌；待第一次孕育处理结束后，在铁水表面加入铁水总量0.15％wt的冰晶石粉后搅拌，使
铁水处理内浮渣迅速聚集，并扒渣3～5次，确保铁水纯净度，待浇注；
15.s42、二次孕育：待s41处理好的铁水达到产品浇注温度进行浇注，二次孕育剂装入孕育漏斗，浇注时使用孕育漏斗随着浇注铁水进行瞬时孕育后，二次孕育剂加入量为0.1％～0.15％wt。
16.进一步地，所述s2熔炼过程中，合格铁水的化学成分百分比为：c：3.5～3.8％；si：2.25～2.45％，mn：0.65～0.70％；p：≤0.05％；s：≤0.02％；mg：0.03～0.06％；re：0.03～0.05％；cu：0.35～0.40％；mo：0.60～0.65％；sn：0.035～0.040％。
17.进一步地，所述s1中生铁和废钢按质量比7：2进行配制。
18.进一步地，所述s31中球化剂采用d-3球化剂。
19.进一步地，所述s41中一次孕育剂为y-3孕育剂，浇注孕育剂的粒度控制在3～16mm。
20.进一步地，所述s42中二次孕育剂为z-5孕育剂，浇注孕育剂的粒度控制在0.8～1mm。
21.本发明的有益效果是：本发明设计合理，具有以下优点：
22.(1)、采用合理分配c、si、mn、p、s、cu、mo、sn元素的配比，以确保材料基体组织中珠光体的含量；选用专用球化剂d-3以冲入法的方式进行球化处理，采用两次孕育的孕育方式，以调节、控制材料金相组织，从而达到调控材料性能的铸态熔炼方法，生产的qt700-3材料基体组织均匀、性能稳定、产品质量易于控制；
23.(1)、通过铁水化学成分c、si、mn、p、s、cu、mo、sn含量的合理分配，确定q10新生铁、废钢、硅铁、锰铁、钼铁、锡铁、铜的加入量，确保了材料基体组织中珠光体的含量大于95％，同时材料表层2mm范围内碳化物小于1％；
24.(2)、选用专用球化剂d-3以冲入法的方式进行球化处理，确保了材料球化率大于90％，石墨球数不少于150个；采用两次孕育的孕育方式，以调节、控制材料金相组织，从而达到调控材料性能的铸态熔炼方法，生产的qt700-3材料基体组织均匀、性能稳定、产品质量易于控制；
25.(3)、本发明的铸态熔炼方法，取消正火+回火或正火热处理工序，因此本发明生产周期缩短，降低生产成本；
26.(4)、本发明生产的qt700-3材料，其抗拉强度大于700mpa、屈服强度大于450mpa、断后伸长率大于3％、硬度在241hb～302hb。
具体实施方式
27.现在结合优选实施例对本发明作进一步详细的说明。
28.一种qt700-3材料的铸态熔炼方法，具体包括如下步骤：
29.s1、炉料配制：按qt700-3材料的化学组成称取所需量的生铁、废钢、铜、锰铁、硅铁、钼铁以及锡铁；
30.s2、熔炼：采用6吨中频感应电炉进行熔炼，熔炼温度不低于1500℃，所用原材料为70％wt的q10铸造生铁以及20％wt的废钢，废钢中p、s含量不超过0.05％wt；熔炼炉料装炉时先加1.5吨q10新生铁后开始熔炼，待大部分熔化后再陆续加入剩余废钢和新生铁等炉料；待炉料完全熔清后，依次加入铜、锰铁、硅铁、钼铁和锡铁，熔炼炉内熔炼温度达到1400
℃～1450℃时，取样进行炉前化学成分分析；合格铁水的化学成分百分比为：c：3.5～3.8％；si：2.25～2.45％，mn：0.65～0.70％；p：≤0.05％；s：≤0.02％；mg：0.03～0.06％；re：0.03～0.05％；cu：0.35～0.40％；mo：0.60～0.65％；sn：0.035～0.040％；如果取样不合格则调整原料配比，直到取样合格；铜、锰铁、硅铁、钼铁和锡铁加入后，必须经过10min熔炼后以后方可将化学成分合格的铁水倒入浇包；
31.s3、冲入法球化处理；
32.s4、孕育浇注。
33.其中，s3冲入法球化处理具体包括如下步骤：
34.s31、球化剂装载：在球化剂装载前先将铁水球化处理包预热至暗红色，然后装入球化剂d-3球化剂，加入量为1.3～1.8％wt，球化剂装入铁水包底部后表面覆盖一层粒度为0.8mm的硅铁粉，捣紧后备用；
35.s32、球化处理：将化学成分合格的铁水出铁至过渡包内镇静、降温，铁水量为球化处理铁水总量的50％～60％wt，待铁水温度降低至1450℃～1480℃时，将过渡包内铁水冲入装载好球化剂的球化处理包进行球化处理，球化作用时间3～5min。
36.s4孕育浇注具体包括如下步骤：
37.s41、一次孕育：待s3球化处理结束后，在球化处理好的铁水表面加入粒度为3mm～16mm的y-3专用孕育剂，加入量为0.5～0.7％wt；再从熔炼炉向球化处理包内补加剩余铁水，同时进行搅拌；待第一次孕育处理结束后，在铁水表面加入铁水总量0.15％wt的冰晶石粉后搅拌，使铁水处理内浮渣迅速聚集，并扒渣3～5次，确保铁水纯净度，待浇注；
38.s42、二次孕育：待s41处理好的铁水达到产品浇注温度进行浇注，浇注时使用孕育漏斗随着浇注铁水进行瞬时孕育后，孕育剂为0.8mm～1mm粒度的z-5专用孕育剂，加入量为0.1％～0.15％wt，进行浇注的同时进行瞬时孕育。
39.这种qt700-3材料的铸态熔炼方法设计合理，具有以下优点：
40.(1)、采用合理分配c、si、mn、p、s、cu、mo、sn元素的配比，以确保材料基体组织中珠光体的含量；选用专用球化剂d-3以冲入法的方式进行球化处理，采用两次孕育的孕育方式，以调节、控制材料金相组织，从而达到调控材料性能的铸态熔炼方法，生产的qt700-3材料基体组织均匀、性能稳定、产品质量易于控制；
41.(1)、通过铁水化学成分c、si、mn、p、s、cu、mo、sn含量的合理分配，确定q10新生铁、废钢、硅铁、锰铁、钼铁、锡铁、铜的加入量，确保了材料基体组织中珠光体的含量大于95％，同时材料表层2mm范围内碳化物小于1％；
42.(2)、选用专用球化剂d-3以冲入法的方式进行球化处理，确保了材料球化率大于90％，石墨球数不少于150个；采用两次孕育的孕育方式，以调节、控制材料金相组织，从而达到调控材料性能的铸态熔炼方法，生产的qt700-3材料基体组织均匀、性能稳定、产品质量易于控制；
43.(3)、本发明的铸态熔炼方法，取消正火+回火或正火热处理工序，因此本发明生产周期缩短，降低生产成本；
44.(4)、本发明生产的qt700-3材料，其抗拉强度大于700mpa、屈服强度大于450mpa、断后伸长率大于3％、硬度在241hb～302hb。
45.以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实
质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。