用于保護鑄鐵管所用的連續鑄造模具的產品制造技術

本發明專利技術的目的是一種用來保護鑄鐵管所用離心鑄造模具的粉末產品，包括一種孕育金屬合金以及可能的惰性礦物粉末，和一種在液態鑄鐵的溫度下揮發的強還原性的金屬。使用依據本發明專利技術的產品，可以防止灰塵在模具上的聚集，改善鑄鐵管的表面狀態。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種設計用來保護通過離心鑄造制造的鑄鐵管所用的鑄造模具的粉末產品；所用的鑄造模具通常稱為“殼體(shells)”。
技術介紹
用于保護鑄鐵管所用的離心鑄造殼體的涂層首先由孕育產品和粉末耐火材料組成，并通過噴鍍一種水基溶液置上硅石和膨潤土的混和物。例如，在Pont-à-Mousson的US專利4058153中描述了這種類型的涂層。然后，在鑄鐵模制之前，這些產品隨后被噴在殼體上的干噴粉末替代，所用的技術稱為“干噴”。無論這種替代采用的技術如何，這些產品用來產生一種隔熱效果，限制殼體溫度升高，這樣可以提高壽命，并且還有一種對注入的鑄鐵的孕育效果，可以控制管子的冶金結構。所熟知的，孕育不充分將導致在鑄鐵中形成碳化物，冷卻過程中大的收縮和快速脫模，這將有助于提高生產率。而這樣獲得的部件需要昂貴的后續熱處理。基于此，或許可以優選進行更多的孕育，以避免最后的熱處理，盡管生產率下降，或者另一方面，僅輕微的孕育以提高生產率，然后對鑄鐵部件進行熱處理。所以，干噴的孕育粉末可以在相當寬的限度內變化，而產品所要求的其它效果有著更加恒定的需要。所以，干噴產品通常由一種幾種組分的混和物組成，包括一種具有不同效率的孕育劑，其可以構成產品的30-100％，例如一種含0.1-3％的鋁和鈣，以及一種惰性礦物填料的鐵硅，礦物填料例如硅石或者螢石，其構成產品的0-70％。專利FR 2612097(Foseco)描述用FeSiMg型合金作處理劑，含有通過摩擦而帶電的顆粒。這些混和物是粉末的形式，其尺寸級別總小于400μm，但不含細粉。例如，廣泛采用的尺寸級別在50-200μm之間。專利技術目的本專利技術的目的是一種用來保護鑄鐵管所用離心鑄造模具的粉末產品，包括一種孕育金屬合金以及可能的惰性礦物粉末，和一種在液態鑄鐵的溫度下揮發的強還原性的金屬。專利技術描述依據現有技術的用作干噴的、用來通過離心鑄造制造鑄鐵管的產品具有一些缺點。加入到混和物中的惰性礦物填料會增加使模具變臟以及在鑄鐵中形成惰性礦物夾雜物的危險，這會表現為管子上的表面缺陷。而且，本申請人已經發現，盡管為保護殼體及其壽命加入了一種很強的還原劑，比如鋁，在某些情況下，這會增加在管子的表面出現不可接受的點狀缺陷的危險。所以，本申請人的目的就是開發這樣的產品，來為用戶提供保護，防止這些缺點。這些產品包括一種例如基于鐵硅的孕育合金，或者一種孕育合金、以及可能的一種惰性礦物填料和和一種還原劑的混和物，該還原劑由在液態鑄鐵的溫度下揮發的金屬組成，其含量在0.3-18％之間，可以是Mendeleiev分類中2族中的一種金屬，優選的是元素周期表里2a族中的一種金屬。優選的金屬是鈣或者鎂或者含有這些金屬中至少一種的合金。尤其適用的是硅合金，特別是CaSi合金。這樣，可以采用如下的合金組成(按重量比)Si 58-65％；Ca 27-35％；Fe 2-7％；Al 0.4-2％。該產品優選的包括-或者按重量比在0.3-4％之間的鎂，優選的在0.5-2％之間。發現如果該含量高于4％，鑄造模具開始以MgO的白色痕跡的形式變臟。-或者按重量比在15-40％之間的CaSi合金，代表了在4-14％之間的鈣含量。本申請人的檢測表明FeSiCa型的鐵基合金，一般含有的鐵超過10％，經常叫做“CaSiFer”，含有(按重量比)Si 51-58％；Ca 16-20％；Fe 23-27％；Al 0.3-1.5％以及FeSiMg型合金，其包含(按重量比)Si 47-53％；Fe 35-48％；Mg 2-12％；Al 0.2-1.5％；Ca 0.1-1.5％；稀土0-2％，上述合金給出令人失望的結果，遠低于用依據本專利技術的混和物所得到的結果。將最終混和物中的不同成分的相應的量相對于缺陷進行測定，這些缺陷可能因為過量而產生。而且，出于針對產品制備的安全方面的原因，不單獨使用還原金屬或者還原合金，而是采用與一種惰性物質的預混物的形式，惰性物質優選為是氟化鈣，氟化鎂或者這兩種氟化物的混和物。為得到最大效率，在預混物中的強還原金屬合金的含量優選的在15-60％之間。產品的尺寸級別小于400μm，優選的小于250μm。將小于40μm的，優選的小于50μm的細顆粒排除以防止在使用過程中釋放灰塵。實施例實施例No.1依據現有技術，制備一種具有如下組分的混和物85％的鐵硅，其中含75.2％的si，1.3％的Ca和0.45％的Al，其尺寸級別在50-200μm之間；以及15％的尺寸級別在10-150μm之間的螢石。這種產品當以干噴使用來做對比測試時，給出了令人滿意的結果；在冷卻55秒鐘后將管子脫模，在如此得到的管子上測量的鐵素體鑄鐵的厚度為35微米。然而，殼體受到了輕微的損傷。實施例No.2依據本專利技術，制備一種具有如下組分的混和物55％的鐵硅，其中含75.2％的Si，1.3％的Ca和0.45％的Al，其尺寸級別在50-200μm之間；以及45％的如下一種混和物，其由1/3的10-150μm之間的螢石和2/3的硅化鈣組成，硅化鈣中含60.1％的Si，31.7％的鈣和4.3％的Fe。這種產品當以干噴使用時給出了令人滿意的結果；在冷卻45秒鐘后將管子脫模，在如此得到的管子上測量的鐵素體鑄鐵的厚度為25微米。而殼體沒有可見的損傷。所以，這種產品給出的結果要比實施例No.1中提到的產品的結果好。實施例No.3制備如下混和物，其中含有50％的尺寸級別在50-250μm之間的鎂粉，25％的尺寸級別在40-250μm之間的氟化鎂，25％的尺寸級別在40-250μm之間的螢石。然后制備依據本專利技術的如下混和物，其組成為3％的前述混和物和97％的尺寸級別在50-200μm之間的鐵硅，鐵硅中含75.2％的Si，1.3％的Ca和0.45％的Al。這種產品當用來做干噴測試時，給出了比在實施例No.1和No.2中得到的要好的結果；在冷卻37秒鐘后將管子脫模，發現如此得到的管子上的鐵素體鑄鐵的厚度為30微米。部件的表面狀態優異。實施例No.4依據現有技術，制備一種與實施例3中的混和物具有等價組成的混和物，其組成如下(按重量比)-43％的尺寸級別在50-200μm之間的鐵硅，鐵硅中含75.2％的Si，1.3％的Ca和0.45％的Al。其與前述實施例中所用鐵硅取自同一原料。-29.5％的尺寸級別在50-200μm之間的FeSiMg型合金，分析表明含50.7％的Si，42.0％的鐵，5.2％的Mg，1.2％的鈣和0.35％的Al，-26％的尺寸級別在50-200μm之間的冶金硅粉，含98.6％的Si。-0.75％的尺寸級別在40-250μm之間的氟化鎂，-0.75％的尺寸級別在40-250μm之間的螢石。這種產品當以干噴劑使用時，給出的結果比實施例3中得到的差的多。在冷卻50秒鐘后將管子脫模，觀察到在如此得到的管子上的鐵素體鑄鐵的厚度為35微米。在部件表面觀察到的絕對不能接受的點狀缺陷密度在25/m2的量級。權利要求1.用于保護制造鑄鐵管所用的離心鑄造模具的粉末產品，其包括一種其中必要時加入了惰性礦物粉末的孕育合金，其特征在于，其中還含有一種在液態鑄鐵的溫度下揮發同時具有強還原性的金屬。2.權利要求1的產品，其特征在于所用的孕育合金是幾種孕育合金的混和物。3.權利要求1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于保護制造鑄鐵管所用的離心鑄造模具的粉末產品，其包括一種其中必要時加入了惰性礦物粉末的孕育合金，其特征在于，其中還含有一種在液態鑄鐵的溫度下揮發同時具有強還原性的金屬。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：T瑪伽里亞，
申請(專利權)人：皮奇尼電冶公司，
類型：發明
國別省市：FR[法國]