本發明涉及用于生產球墨鑄鐵的改性本體，并涉及使用根據本發明的改性本體生產鑄造部分的方法，以及涉及鑄造部分自身。改性本體用于生產球墨鑄鐵，特別是具有主要是鐵素體的結構，所述改性本體包含載體材料，所述載體材料優選地是鐵硅合金。
背景技術：
鑄鐵通常包含2到4重量百分比之間的碳。碳與鐵緊密地混合，碳在固化的鑄鐵中采用的形式限定了鑄鐵部分的特征和特性。如果碳采用石墨的形式，鑄鐵會相當柔軟并且可以被機械加工。
石墨可以以各種形式出現。球墨鑄鐵具有高強度，但必須考慮結構類型。帶有具有單純鐵素體結構并因此不包含滲碳體的球墨的鑄鐵柔軟并易于加工。相反地，球墨鑄鐵和珠光體結構由于高強度而具有良好的耐磨特性。相應地，珠光體/鐵素體結構比單純的鐵素體結構更堅固。
鑄鐵的生產包括使用鋼廢料以及循環材料作為起始材料。由于此種起始材料通常包含大量的錳和銅，最終鑄鐵或鑄造部分中的珠光體含量會高于期望值。
此外，鑄造部分中過多的珠光體含量由加速的冷卻促成。
為了減少或抑制珠光體的過度形成，迄今為止的策略是向鑄造合金中添加包含少量錳和銅的高純度鋼廢料和/或高等級生鐵。市場上可獲得的此種鋼廢料和生鐵是有限的，因此其貨源是昂貴的。如果過多的錳和/或銅含量只能在熔融之后被識別，這至多僅能通過用具有低錳和/或銅含量的熔融物稀釋熔融物來修正。然而，這是昂貴的，且在大多數情況下非常難以實現，從而生產的部分具有過多的珠光體含量，并因此具有過大的強度，不能用于預期的目的且必須被廢棄。
技術實現要素：
本發明的目的是提出改性本體和用于生產球墨鑄鐵的相關方法，減少鑄鐵或者鑄造部分中的珠光體結構，并因此保證低硬度和斷裂時的更大延伸度，且不增加生產鑄鐵或者鑄造部分的花費。
根據本發明，這個目的通過包含7到16重量百分比的硼的改性本體實現。此外，根據本發明的至少一個改性本體被插入鑄造系統，其中鑄鐵或者熔融物圍繞所述至少一個改性本體流動，或者根據本發明的至少一個改性本體在鑄造之前被添加到熔融物并由其溶解。這生產了由球墨鑄鐵制成的鑄造部分，所述鑄造部分具有0.002到0.008重量百分比的硼含量。
硼的減少珠光體的影響是已知的，但迄今為止硼在球墨鑄鐵的生產中被認為是有害的，因為過多的硼含量可以導致微孔和碳化物，碳化物超過0.01重量百分比就會產生問題，當進一步增加時，也會導致石墨的顯著退化。
為了減少鑄鐵中的珠光體含量，并因此增加斷裂時的延伸度和降低硬度，根據本發明的包含7到16重量百分比的硼的至少一個改性本體在鑄造之前被插入鑄造系統用于鑄造部分。在模型填充過程期間，鑄鐵或熔融物圍繞改性本體流動，從而改性本體連續不斷地產生硼，所述硼被鑄鐵吸收。為此，至少一個改性本體在鑄造之前被插入鑄造系統。當然也可能有多個改性本體被布置在鑄造系統內；這要根據鑄造部分中的所需硼含量進行選擇。
根據本發明的鑄造部分，由球墨鑄鐵制成，具有0.002到0.008重量百分比的硼含量，抑制或減少珠光體的形成并達到期望的硬度和斷裂時的延伸度方面的特性。
在鑄造之前將至少一個改性本體布置在澆注杯和過濾器之間被證明是有利的，鑄鐵或熔融物在鑄造期間圍繞這個改性本體流動。
優選地，也可能在鑄造之前將至少一個改性本體直接添加到鑄鐵或添加到熔融物。
根據鑄造部分中的所需硼含量或者根據期望的硬度和斷裂時的延伸度選擇改性本體的數量和布置。
根據本發明的具有球墨的鑄造部分使用根據本發明的方法生產，優選地具有主要是鐵素體的結構。根據本發明的方法和根據本發明的改性本體的使用導致由球墨鑄鐵制成的鑄鐵部分的生產，所述鑄鐵部分優選地不超過170hb布氏硬度。140到170hb布氏硬度被發現是有利的。
由球墨鑄鐵制成的鑄鐵部分的結構優選地主要是鐵素體。
本發明的示例實施例將參考下面的例子說明，本發明不僅限于示例實施例。
由于使用不純的鋼廢料作為起始材料，球墨鑄鐵的熔融物具有0.35wt%的錳含量，這對于期望的應用來說太高了，因為根據此種情況中的分析規格，最大許可的錳含量是0.25wt%。由于現有的熔融物或鑄鐵中過多的錳含量，鑄造部分具有190hb的布氏硬度而不是根據規格許可的最大170hb。
實際布氏硬度190hb和對應的30%面積的珠光體含量（而不是最大指定的25%面積的珠光體含量）導致鑄造部分必須被廢棄。
由于這個原因，對于50kg的鑄造重量，包含10%硼的50克的改性本體被插入每個鑄造模型進入鑄造系統，優選地在澆注杯和過濾器之間或者在過濾器上游。因此，在鑄造過程期間，硼連續不斷地釋放給熔融物，從而鑄造部分具有0.006wt%的硼含量，導致19%面積的珠光體含量和167hb的布氏硬度，鑄造部分對應地適于使用并符合規定的規格。
附圖說明
本發明的示例實施例將參考附圖描述，本發明不僅限于示例實施例。
圖1示出了具有根據本發明的改性本體的鑄造系統的示意性說明。
具體實施方式
圖1示出了鑄造系統1的示意圖，其中根據本發明的改性本體6布置在過濾器3的上游，指出了改性本體6的可能布置。球墨鑄鐵的熔融物經由澆注杯2引入鑄造系統1。熔融物圍繞改性本體6流動，從中吸取期望數量的硼。然后，熔融物流動通過過濾器3從而過濾不期望的雜質。隨后的供給裝置4中的熔融物用于在冷卻期間持續地向鑄造部分中的熔融物再供給。