本發明涉及黑色金屬的生產技術領域，尤其是一種鑄鐵活塞環及其制備方法。
背景技術：
我國從1950年就開始生產球墨鑄鐵，加上七＋年代以來開發了豐富的稀土資源，因此在鎂球墨鑄鐵的基礎上發展了我國獨特的稀土球墨鑄鐵，成為重要的鑄造材料。含硼球墨鑄鐵是一種性能優良的減磨材料，它具有很高的硬度和延長鑄件的使用壽命的特點。含硼球墨鑄鐵只需在鑄鐵中加入硼，基體組織幾乎不發生變化，只是在奧氏體中出現一部分硼碳化物。由于硼碳化物的顯徴硬度較髙HV＝1100左右，因此提髙了減磨性能，同時硼碳化物在基體中均勻分布，所以對加工性能并不帶來很多困難。因此，發展含硼減磨球墨鑄鐵以延長鑄件的使用壽命。
技術實現要素：
本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種鑄鐵活塞環及其制備方法，通過控制鑄鐵中碳、硅和硼的加入量以及球化處理，鑄造出髙性能減磨球墨鑄鐵。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：C2.9～3.3%、Si2.2～2.4%、Mn0.8～1.1%、B0.04～0.06%、P0.3～0.45%、S≤0.08%，余量為Fe。
一種制備鑄鐵活塞環的方法，包括下述幾個步驟：
第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵、純硼按C2.9～3.3%、Si2.2～2.4%、Mn0.8～1.1%、B0.04～0.06%、P0.3～0.45%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進行配料；
第二步：預熱：將優化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應爐內進行預熱；
第三步：熔煉：將中頻感應爐內的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數量為爐料18～28%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進行預脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純硼，當鐵液溫度升溫至1400～1460℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；
第四步：爐前快速分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結合碳硅熱分析進行快速分析，根據分析結果調整化學成分；
第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1480～1640℃，投入其數量為鐵液0.1～0.3%的鋁進行終脫氧；
第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應爐流向澆包，在澆包內進行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數量為鐵液量的1.2～1.4%球化劑，球化劑的粒度為8～26mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數量為鐵液量的1～1.2%孕育劑，孕育劑的粒度為4～8mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學成分合格后進行澆注；
第七步：澆注：澆注溫度1480～1520℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數量為鐵液量的0.08～0.16%二次孕育劑，孕育劑的粒度為2～6mm，孕育劑為75硅鐵，得到含硼球墨鑄鐵活塞環鑄件。
本發明的有益效果是：熔煉工藝簡單，通過控制鑄鐵中碳、硅和硼的加入量以及球化處理，鑄造出髙性能減磨球墨鑄鐵，同時降低生產成本，特別適合鑄造活塞環。
具體實施方式
實施例1：
本例的一種制備鑄鐵活塞環的方法，包括下述幾個步驟：
第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵、純硼按C2.9%、Si2.2%、Mn0.8%、B0.04%、P0.3%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進行配料；
第二步：預熱：將優化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應爐內進行預熱；
第三步：熔煉：將中頻感應爐內的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數量為爐料18%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進行預脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純硼，當鐵液溫度升溫至1400℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；
第四步：爐前快速分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結合碳硅熱分析進行快速分析，根據分析結果調整化學成分；
第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1480℃，投入其數量為鐵液0.1%的鋁進行終脫氧；
第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應爐流向澆包，在澆包內進行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數量為鐵液量的1.2%球化劑，球化劑的粒度為8mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數量為鐵液量的1%孕育劑，孕育劑的粒度為4mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學成分合格后進行澆注；
第七步：澆注：澆注溫度1480℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數量為鐵液量的0.08%二次孕育劑，孕育劑的粒度為2mm，孕育劑為75硅鐵，得到含硼球墨鑄鐵活塞環鑄件。
實施例2：
本例的一種制備鑄鐵活塞環的方法，包括下述幾個步驟：
第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵、純硼按C3.1%、Si2.3%、Mn0.95%、B0.05%、P0.375%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進行配料；
第二步：預熱：將優化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應爐內進行預熱；
第三步：熔煉：將中頻感應爐內的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數量為爐料23%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進行預脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純硼，當鐵液溫度升溫至1430℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；
第四步：爐前快速分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結合碳硅熱分析進行快速分析，根據分析結果調整化學成分；
第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1510℃，投入其數量為鐵液0.2%的鋁進行終脫氧；
第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應爐流向澆包，在澆包內進行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數量為鐵液量的1.3%球化劑，球化劑的粒度為17mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數量為鐵液量的1.1%孕育劑，孕育劑的粒度為6mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學成分合格后進行澆注；
第七步：澆注：澆注溫度1500℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數量為鐵液量的0.12%二次孕育劑，孕育劑的粒度為4mm，孕育劑為75硅鐵，得到含硼球墨鑄鐵活塞環鑄件。
實施例3：
本例的一種制備鑄鐵活塞環的方法，包括下述幾個步驟：
第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵、純硼按3.3%、Si2.4%、Mn1.1%、B0.06%、P0.45%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進行配料；
第二步：預熱：將優化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應爐內進行預熱；
第三步：熔煉：將中頻感應爐內的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數量為爐料28%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進行預脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純硼，當鐵液溫度升溫至1460℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；
第四步：爐前快速分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結合碳硅熱分析進行快速分析，根據分析結果調整化學成分；
第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1640℃，投入其數量為鐵液0.3%的鋁進行終脫氧；
第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應爐流向澆包，在澆包內進行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數量為鐵液量的1.4%球化劑，球化劑的粒度為26mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數量為鐵液量的1.2%孕育劑，孕育劑的粒度為8mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學成分合格后進行澆注；
第七步：澆注：澆注溫度1520℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數量為鐵液量的0.16%二次孕育劑，孕育劑的粒度為6mm，孕育劑為75硅鐵，得到含硼球墨鑄鐵活塞環鑄件。
以上對本發明的具體實施方式作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發明的范圍，本發明的保護范圍由隨附的權利要求書限定，仼何在本發明權利要求基礎上的任何修改、等同替換和改進等，均落入本發明的保護范圍之內。