一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備方法
2023-05-25 08:51:01
一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備方法
【專利摘要】本發明涉及球墨鑄鐵生產領域，具體涉及一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備，其特徵在於，其化學成分的含量按重量百分比為：C2.8-3.0、Si5-5.5、Mn﹤0.5、P﹤0.08、S﹤0.06、Mg0.05-0.07、Re0.02-0.03、Cr0.5-0.9、Mo0.5-0.7，其餘為Fe。以砂輪模具為例，通過設計合理的鑄造工藝方案，鑄出整套砂輪模具。通過一段時間的使用，結果表明耐熱，耐磨效果較好，高溫下抗氧化、抗疲勞性能良好，有效地提高砂輪模具的使用壽命。
【專利說明】一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備
【技術領域】
[0001]本發明涉及球墨鑄鐵生廣領域，具體涉及一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備，也可以應用於其他耐熱球墨鑄鐵零部件生產過程中。
【背景技術】
[0002]近些年來，耐熱球墨鑄鐵很多時候是在製備大型衝壓件模具組合件的過程中使用，用來代替鑄鋼、鍛鋼等材料，這主要是因為耐熱球墨鑄鐵不但耐熱、耐磨、抗氧化性能好，而且具有較高的機械性能、抗疲勞性能優異，在提高產品質量的，同時，降低了企業生產成本。因此，開發耐熱球墨鑄鐵已為迫切需要，也是經濟發展的必然要求。
[0003]目前某廠使用的球墨鑄鐵模具在使用幾次後，存在內徑尺寸長大2mm，內表面有深Imm的擦痕和局部存在未融合材料，整體性能不好，導致模具使用的壽命大大下降。耐熱球墨鑄鐵分為很多種，本發明選用中矽鑰耐熱球墨鑄鐵，其中楊幼坤等人對中矽鑰球鐵鑄件材料的研製取得了不錯的成果，李勝民等人發明了低鉻中矽鑰鐵素體球墨鑄鐵等，在其基礎上設計合理的鑄造工藝和嚴格控制球墨鑄鐵的球成分，最後生產出符合要求的砂輪模具，本發明涉及一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備，有效地克服了砂輪模具在使用過程中產生的缺陷，大大提高砂輪模具的使用壽命。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備，通過改善球墨鑄鐵的成分來有效提高砂輪模具的性能，同時延長模具的使用壽命。為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現，一種耐熱球墨鑄鐵砂輪模具其化學成分的含量按照重量百分比為:C2.8-3.0、Si5-5.5,Mn < 0.5、P < 0.08,S < 0.06、Mg0.05-0.07、Re0.02-0.03、Cr0.5-0.9、Mo0.5-0.7，其餘為Fe，設計 合理的鑄造工藝方案，使合金與原鐵液均勻熔合，從而鑄出整套砂輪模具。與現有的技術相比，本發明的優點是:通過改善球墨鑄鐵的合金配比和對鑄造工藝方案的改進，提高了砂輪模具的性能，從而提高了砂輪模具的使用壽命，使用壽命是原來的10-20倍，並具有良好的經濟效益。
[0005]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1為模套視圖，縮尺1.1%；
圖2為本次實驗實施例1得到的砂輪模具金相組織照片 【具體實施方式】:
下面結合【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0006]本發明一種耐熱球墨鑄鐵，碳含量較低，但矽含量較高，其最終組織以鐵素體為主，鑄態組織中存在的少量珠光體在溫度較高情況下會分解，必要的時候在機械加工之前對砂輪模具預先進行高溫鐵素體化退火，使珠光體分解，獲得穩定的鐵素體+石墨組織，提高模具高溫尺寸穩定性。熔煉時，採用中頻感應電爐熔化鐵水，與沖天爐相比，中頻爐可以有效控制合金成分，生產過程中要將合金加入爐內充分過熱，過熱溫度1520°C左右，使成分均勻。採用碳一娃分析儀對碳和矽進行分析並適當調整其含量，澆注溫度1370-1390°C。球化方法為衝入法，孕育方式為一次型內孕育和二次隨流孕育，鐵水中轉過程中採用覆蓋劑覆蓋，並在澆注之前完成除渣處理。
[0007]本發明實施例化學成分及硬度參數見如下表1，其中實施例1的耐熱球墨鑄鐵金相組織照片如圖2
表1實施例化學成分及硬度參數
【權利要求】
1.本發明一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備，其特徵在於，結合鑄件壁厚設計其化學成分的含量按重量百分比為:C2.8-3.0、Si5-5.5、Mn < 0.5、P < 0.08,S < 0.06、Mg0.05-0.07、Re0.02-0.03、Cr0.5-0.9、ΜοΟ.5-0.7，其餘為 Fe。
2.本發明一種耐熱球墨鑄鐵研究及製備，其特徵在於，針對本此實驗設計合理的鑄造工藝方案，將砂輪模具鑄出。
3.權利要求2所述的鑄造工藝方案，其特徵在於，模套冒口採用壓邊冒口，在起到很好補縮效果的同時待鑄件冷卻後容易將冒口打掉。
4.權利要求2所述的鑄造工藝方案，其特徵在於，生產過程中將合金充分過熱，以克服合金與原鐵液熔合不均勻，過熱溫度為1520°C左右，澆注溫度為1370-1390°C。
5.權利要求2所述的鑄造工藝方案，其特徵在於，孕育方式為一次型內孕育和二次隨流孕育，球化方法為衝入法。
【文檔編號】C22C37/10GK103509992SQ201310494378
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】曲迎東, 高民強, 姜珂, 秦剛, 李榮德, 於爽 申請人:瀋陽工業大學