[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101403068A [43]公开日2009年4月8日
[21]申请号200810235041.3[22]申请日2008.11.06
[21]申请号200810235041.3
[71]申请人徐宏亮
地址225231江苏省江都市宜陵镇扬州金硕球墨
铸铁有限公司
[72]发明人徐宏亮 [74]专利代理机构扬州市锦江专利事务所代理人江平
[51]Int.CI.C22C 37/10 (2006.01)C21C 1/10 (2006.01)C21C 7/04 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 5 页
[54]发明名称
[57]摘要
奥氏体球铁及其生产方法，涉及冶金制造技术
精炼、浇注，形成的奥氏体球铁的各成份的质量份
分别为：C 2.80～3.00％、Si 2.00～3.00％、Mn
0.50～1.50％、Ni 18.00～22.00％、Cr 1.00～2.
50％。本发明工艺合理、易于生产应用，形成的产
品力学性能：σb ＞370MPa、δ＞7％、σ0.2＞210
MPa，抗蠕变性能：当t＝520℃时，当应力达150MP
a 蠕变速度每1000小时不大于0.10％，高温强度：
当t＝700℃时，σb 不小于150MPa。产品可用以替
代耐热钢，具有耐热、耐腐性。
200810235041.3权 利 要 求 书第1/2页 1、奥氏体球铁，其特征在于其各成份的质量份分别为：C 2.80～3.00％、Si 2.00～3.00％、Mn 0.50～1.50％、Ni 18.00～22.00％、Cr 1.00～2.50％。 2、一种如权利要求1所述的奥氏体球铁的生产方法，包括熔化、精炼、浇注，其特征在于熔化时，炉料熔化约95％时，加入烘烤至800℃以上的低碳铬铁，熔清后调整炉内C、Si和Mn含量分别为2.80～3.00％、2.00～3.00％、0.50～1.50％；精炼时，在炉料溶清后，插入FeMn，FeSi，随即另入扩散脱氧，然后采用莹石调整炉渣的粘度，调整铁水中Ni和Cr含量分别为18.00～22.00％、1.00～2.50％，铁水温度达到1580～1600℃后出铁水，出铁水前向铁液中插入铝；在预热过的球铁包中放入占铁水重量的1.7％的球化剂和0.6％的孕育剂，并将孕育剂覆盖在球化剂的上面，然后用与熔化的铁水具有相同材质的金加工铁屑覆盖在孕育剂上面，冲紧后出铁水；铁水球化后，在包中搅拌，去渣，再次添加孕育剂，
经二次孕育后，在铁水上面撒稻草灰保温；浇注为满流浇注，点浇冒口，浇注后4小时±10分钟，打开盖箱，去除冒口根部型砂，用乙炔火焰热切割冒口，冒口去除后开箱清理，铸件进烘房保温，保温温度为500℃，保温3小时后随炉冷却。
3、根据权利要求2所述的奥氏体球铁的生产方法，其特征在于熔化采用具有碱性炉衬的中频感应炉。
4、根据权利要求2所述的奥氏体球铁的生产方法，其特征在于投入熔化前的原料经除锈、除砂处理。
5、根据权利要求2或4所述的奥氏体球铁的生产方法，其特征在于投入熔化前的原料块度对角线小于100m m，且经预热后投入熔化。
6、根据权利要求2所述的奥氏体球铁的生产方法，其特征在于造渣材料中石灰为新焙烧的石灰，使用前经800℃4小时烘烤保温使用；造渣材料
200810235041.3权 利 要 求 书 第2/2页中萤石为粗粉状，在200℃烘烤保温使用。
7、根据权利要求6所述的奥氏体球铁的生产方法，其特征在于石灰和萤石的重量比为2∶1。
8、根据权利要求24所述的奥氏体球铁的生产方法，其特征在于扩散脱氧剂由Ca-Si粉和Al粉组成，经200～300℃烘烤后保温使用。
9、根据权利要求24所述的奥氏体球铁的生产方法，其特征在于装料时，在坩埚底部先装少量碳素废钢和加入1％熔料量的造渣材料。
200810235041.3说 明 书第1/5页
奥氏体球铁及其生产方法
技术领域
本发明涉及冶金制造技术领域，特别是奥氏体球铁的熔炼技术。背景技术
我国耐热及不锈钢铸件每年产量约二十万吨，绝大部分为耐热铸钢和不锈钢件，其中耐热铸铁件22000吨/年，主要是铬、硅、铝硅、高铝铸铁件，其中仅高硅铸铁件就有6000吨/年，它们与奥氏体球铁相比，抗氧化、抗生长性相似，但在抗热性冲击性、高温性能方面，均远不及奥氏体球铁件。 由于奥氏体球铁具有良好的耐高温、抗氧化耐腐蚀性及高温和超低温力学等性能，在国外得到较广泛应用。美、德、日、英、法、前苏联等国用其制作工业用炉、石油、冶金、动力机械、化工......等设备上的铸件，并将其作为常用材料制定了相应的国家标准。我国因在合金材质的选用上尚未规范化，上述很多零部件目前是用耐热钢或不锈钢代替，成本既高且寿命尚不及奥氏体球铁，形成较大的浪费。上世纪八十年代前我国几乎未开展奥氏体球铁的研究，近年来随着与国外贸易技术合作增多，从欧美等国引进的设备或
与之合作加工出口的设备上某些配件要求为奥氏体球铁件，为了替代进口，实现配件国产化，有必要深入开发奥氏体球铁件生产。
奥氏体球铁的组织为：奥氏体基体+碳化物(F e C r)3C和石墨。石墨为球状。由于镍能无限溶于铁中，只要有足够的加入量，就可在室温下获得单一的奥氏体组织，通常奥氏体球铁的含Ni量13～32％，并且还含有如Mn，Cr......等合金元素。
发明内容
本发明目的在于发明一种成本低、寿命长的奥氏体球铁。
200810235041.3说 明 书 第2/5页 本发明的奥氏体球铁的各成份的质量份分别为：C2.80～3.00％、S i 2.00～3.00％、Mn0.50～1.50％、Ni18.00～22.00％、Cr1.00～2.50％。 本发明另一目的在于发明具有上述特点的奥氏体球铁的生产方法。 本发明方法包括熔化、精炼、浇注，其特点是：熔化时，炉料熔化致95％时，加入烘烤至800℃以上的低碳铬铁，熔清后调整炉内C、S i和M n含量分别为2.80～3.00％、2.00～3.00％、0.50～1.50％；精炼时，在炉料溶清后，插入FeMn，FeSi，随即另入扩散脱氧剂，然后采用莹石调整炉渣的粘度，调整铁水中Ni和Cr含量分别为18.00～22.00％、1.00～2.50％，铁水温度达到1580～1600℃后出铁水，出铁水前向铁液中插入铝；在预热过的球铁包中放入占铁水重量的1.7％的球化剂和0.6％的孕育剂，并将孕育剂覆盖在球化剂的上面，然后后用与熔化的铁水具有相同材
质的金加工铁屑覆盖在孕育剂上面，冲紧后浇注铁水；铁水球化后，在包中搅拌，去渣，再次添加孕育剂，经二次孕育后，在铁水上面撒稻草灰保温；浇注为满流浇注，点浇冒口，浇注后4小时±10分钟，打开盖箱，去除冒口根部型砂，用乙炔火焰热切割冒口，冒口去除后开箱清理，铸件进烘房保温，保温温度为500℃，保温3小时后随炉冷却。
本发明熔化采用具有碱性炉衬的中频感应炉。
投入熔化前的原料经除锈、除砂处理。
投入熔化前的原料块度对角线小于100m m，且经预热后投入熔化。 造渣材料中石灰为新焙烧的石灰，使用前经800℃4小时烘烤保温使用；造渣材料中萤石为粗粉状，在200℃烘烤保温使用。
石灰和萤石的重量比为2∶1。
扩散脱氧剂由C a-S i粉和A l粉组成，经200～300℃烘烤后保温使用。 装料时，在坩埚底部先装少量碳素废钢和加入1％熔料量的造渣材料。 本发明工艺合理、易于生产应用，形成的产品力学性能：σb＞370Mpa、
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