[其他]鑄鐵，特別是含有蠕墨的鑄鐵的生產方法

無效

• 申請號: 85107495
• 申請日: 1985-10-09
• 公開（公告）號: CN85107495A
• 公開（公告）日: 1987-08-19
• 發明（設計）人: 斯蒂格·蘭納特·巴克魯德
• 申請（專利權）人: 新特鑄造公司
• 主分類號: C21C1/08
• 分類號: C21C1/08;C22C33/08;G01M25/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 穆德俊,唐躍

本發明涉及一種生產含組織改進添加劑鑄鐵的方法，而且較佳的添加劑會使碳沉淀成蠕墨的形式。

在ISO/R945-1969中，蠕墨被定名為“第三態”石墨，而按ASTM說明書A247則稱之為“第四型”A。

鑄鐵是工業鑄造工藝中最基本的材料，并在凝固之后可以使碳沉淀成滲碳體Fe????C的形式，形成白口鑄鐵或者灰口鑄鐵。白口鑄鐵具有脆性，然其抗壓強度高且極耐磨。灰口鑄鐵易于加工，因而在機械工藝領域內有著極為廣泛的應用。灰口鑄鐵中石墨一般沉淀成片狀。這就使得這種鑄鐵具有有限的斷裂應變（0.5%）。灰口鑄鐵有良好的熱傳導性能，但在加溫后發生永久性的體積變化，這就限制了它在某些方面的應用。因此，有人在添加某些添加劑以改變石墨沉淀形態方面進行了許多研究工作。在這方面，一般可以使用鎂或者把鎂和稀土金屬，例如鈰結合起來使用，這些改進添加劑阻止了片狀石墨的生長，致使石墨成為橢園球或者球狀。這樣的材料已知為球墨鑄鐵。球墨鑄鐵已在建造領域內日益廣泛地用作結構材料。在該領域內的進一步發展已涉及到其它石墨形態的形成。在這些其它形態的石墨中，大多數都已經可以形成，但工業上的應用還受限制。然而，現已發現所謂的致密石墨鑄鐵或者所謂的蠕鐵具有一些特性，這些特性使這種鑄鐵具有特別的意義。而且這些性質使這種鑄鐵在許多不同的應用領域中比灰口鑄鐵和球墨鑄鐵優越。但是，添加劑稍微偏離所需量以及雜質的存在都是那些使這種鑄鐵不能使用廉價原材料的因素，因而這種鑄鐵的生產一直只局限于少數幾家鑄造廠家，這些廠家由于進行大量試驗和實驗以及由于使用憑經驗嚴格規定的而且往往是昂貴的原料和添加劑，從而建立起一門專門知識。

因此，客觀上要求有一種方法，藉此方法人們可以重現地將熔體凝固成蠕鐵，從而控制任何鑄鐵材料熔體的制取。

在鑄造金屬時，雖然物理狀態和其它影響熔體組分結晶后過程的因素也是影響最終產品性能的決定性因素，但是至關重要的還是熔體組成。

熔體的化學組成，例如合金化元素、雜質、氣體含量等等可以能夠進行必要校準的現代化分析儀器來迅速監測并檢驗。

但是，在另一方面，至今還沒有研究出任何一種完善的方法，用該方法可以迅速、可靠地預測并控制一定材料的熔體在常用的凝固條件下凝固后所獲得的晶體結構性質，盡管在有關文獻中發現記載了許多為此目的所進行的試驗和研究，而且還有許多有關這種方法的專利申請。

鑄造材料按其凝固過程的性質可以分成兩大類，其中的第一類為單相凝固（初次凝固過程）的材料。這一類材料包括大多數種類的鋼、鋁合金以及銅合金。另一類包括二相或多相凝固（二次凝固過程）的材料。屬這一類的材料，舉例來說有各種種類的鑄鐵和硅鋁型鋁合金（Al，8-12%????Si）。

因此，本發明的目的在于提出一種主要控制熔融態鑄鐵二次凝固過程的方法，以便用包含通常易得到的原料鐵和廢鋼在內的在此以前一直不可能用的原料冶煉出致密石墨鑄鐵或者蠕墨鑄鐵。

為此目的，采用了一種熱分析技術，即隨著時間的延續測量并記錄自所研究熔體中取出的試樣不同部位的溫度。

這種溫度一時間記錄技術本身并不是新的技術，而只不過是一種測量轉化溫度和熔化溫度的經典方法。結晶轉化一般是在一定溫度下或在一定溫度范圍內進行的。

在這種技術中，將一種感溫裝置，例如溫度計、熱電偶、熱敏電阻或者其它類似裝置放置在樣品或者試驗容器中，或者使之與樣品或試驗容器相接觸，將試樣或容器按預定的程序加熱或者冷卻。記錄轉化溫度，也可以任意選擇記錄凝固曲線的導數，或者記錄所測同已知參比材料的相應數數值之間的差。

這種方法已在冶金學領域內用來進行快速化學分析，例如用來沉淀鑄鐵中的所謂碳當量（CE）

（CE＝總碳量百分比+ (%Si+%P)/3 ），測量時將熔體的樣品倒入鑄砂樣杯中，樣杯的中心部位安置了一支熱電偶。當鐵晶體（奧氏體）在熔融材料中形成時，可以看到凝固曲線有一平直部分，該平直部分揭示了碳當量與所用取樣法的校正相一致。因此，這種常用儀器在原理上是適于進行鐵組分快速分析的，但是它一點也沒有揭示所形成的奧氏體可能有的結晶方式。除了別的公司以外，這種儀器由美國Leeds & Northrup公司銷售，其商品名稱為“TECTIP”。