[其他]氮鋯系穩定化變質劑

在審

• 申請號: 86104112
• 申請日: 1986-11-24
• 公開（公告）號: CN86104112B
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發明（設計）人: 顧煥玉;潘振華;姚德偉;潘振華;姚德偉
• 申請（專利權）人: 上海工業大學
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 張緒森;封培英

本發明是一種氮鋯系穩定化變質劑，屬于冶金領域鑄鐵變質劑技術。其目的在于探索具有更好的強化效果，且加入量少的穩定化變質劑，以適應沖天爐鐵水出爐溫度低的條件。在冷風沖天爐熔煉的條件下，用ＣＥ≥３．８５％的高碳當量鐵水加入０．７％的本變質劑，能使灰鑄鐵的抗拉強度提高１～２級以上，其他機械性能指數也得到大幅度提高，而白口傾向無明顯變化。

本發明屬于冶金領域的鑄鐵變質劑技術。

眾所周知，變質劑的選擇是生產優質高強度灰鑄鐵的關鍵之一。為獲得高的強度，降低碳當量是一個自然的途徑，但會出現一系列缺點，如白口傾向增加，鑄造性能惡化等。為此，一般常采用加入墨化型變質劑的方法解決。但是，對于形狀復雜的薄壁鑄件，低碳當量鐵水經墨化處理后並不能保證足夠的流動性，以獲得健全的鑄件。為此，必須適當提高碳當量，以增加流動性。然而，使用墨化型變質劑，並不能大幅度地提高強度和硬度。如何使用高碳當量鐵水，即既有良好的流動性，又有高的強度和硬度，乃是鑄造工作者所關注的課題。在這方面，已有研究者做了一些工作，其主要方法是添加以鐵、硅、鉻為主的變質劑，以提高高碳當量鐵水的強度和硬度。例如：英國Fcseco公司生產的C-5變質劑，其化學成份中的含鉻量為38～42%。美國專利3977868中的氮硅添加劑，其中硅的成份占38%。盡管它們能起到降低白口深度的作用，但是采用此法不僅其強化灰鑄鐵的效果有限，而且其加入量也較多，對沖天爐出鐵溫度低的條件難以適用。

本發明則與之不同，它是一種氮鋯變質劑。其配方為：N2～10% Zr1～5% Cr15～50% Si25～50% Ca1～10% Al1～2% Fe其余。其目的在于探索具有更好的強化效果和加入量少的穩定化變質劑，以適應鐵水溫度低的現狀。

本發明是在冷風沖天爐內進行的。鐵水的出鐵溫度為1430℃以上。批鐵為350公斤，其配比為：

新生鐵37%

回爐鐵29～35%

廢鋼28～34%

用Si、Mn鐵調正Si、Mn含量。

變質處理是在鐵水由1噸澆包倒入40公斤小包時加入0.7%的本變質劑的條件下進行的。為保證變質劑的吸收，預先將變質劑的粒度破碎成2～5mm，並經烘干待用。處理后經攪拌即澆注試樣。表1為本變質劑與C-5變質劑的性能相比較。

表1 本變質劑與C-5變質劑的性能比較

由表1可知，在增加強度方面，本變質劑的效果明顯優于C-5;對增加硬度的效果，兩者相仿;對白口深度的影響，C-5起降低作用，而本變質劑略有增加。

綜上所述，本發明在加入量小于2%的條件下，無形成含氮氣縮孔的危險性;它是適用于高碳當量（CE≥3.85%）灰鑄鐵的強化劑。特別適用于復雜結構的耐磨性鑄件;適用于要求高剛度的灰鑄鐵件;本發明是一種長效變質劑，其適應性強，對焦炭、鐵料等原材料無特殊要求。