一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料的製作方法
2023-05-16 07:38:01
專利名稱：一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料，屬於球墨鑄鐵材質領域。
背景技術：
球墨鑄鐵由於其具有良好的強韌性能和鑄造性能，質量較鋼鐵減輕，並且製取方法簡單，價格便宜，因此產量連年增加。但是，對於厚大斷面球墨鑄鐵件，很難在鑄態下獲得 QT700-2材質要求的珠光體基組織，國內外目前一般採用鑄造結合後續熱處理的方法來進行生產，但是這其中也存在很多問題，比如生產周期長，生產效率低，成本較高，熱處理能源消耗大以及鑄件性能不穩定等。
發明內容
本發明的目的是提供一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料，可以免除後續的熱處理，進而實現節約能耗、降低生產成本以及提高產品質量和生產效率。本發明採用如下技術方案
一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料，其特徵在於包括以重量百分數計的以下組分C 3. 5-3. 7%, Si 2. 0-2. 3%, Mn 0. 2-0. 4%, P<0. 03%, S 98%，石墨大小5-7級，球化級別< 2。與現有技術相比，本發明具有如下優點
1、可以免除後續的熱處理，降低生產成本，節約能耗。2、縮短產品的生產周期，提高產品的生產效率。3、生產方法易於掌握和操作。4、產品的力學性能能達到產品要求。
具體實施例方式實施例1-3所採用的原料是生鐵、回爐料、廢鋼、矽鐵、錳鐵、鉻鐵，銅，錫和銻。實施例1
鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料的各組分及重量百分比為C3. 7%，Si2. 1%，MnO. 24%, P0. 029%, S 0. 013%, CuO. 65%, CrO. 34%, SnO. 08%, SbO. 0068%，餘量為 Fe。將上述球墨鑄鐵材料按照所給出的組分進行配料，然後用中頻電爐進行熔煉，出爐溫度為1520°C，再進行球化處理、孕育處理，始澆溫度為1370°C，再澆入事先準備好的樹脂砂型中，成型後冷卻到319°C開箱，即可得到目標材質的鑄件。該鑄件的尺寸為200X200X300mm2，取樣位置為鑄件的中心部位即150mm處切割一塊200X200X25mm2的板下來進行力學性能檢測。按照GB/T 228-2002和GB/T 231-2009測得上述球墨鑄鐵材料的鑄態性能為抗拉強度σ b=730MPa，屈服強度σ Q 2=520MPa，斷後延伸率δ =2%，布氏硬度HBM4 ；按照GB/T 9441-2009測得基體金相組織基體為珠光體98%，石墨大小7級，球化級別2級。實施例2
鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料的各組分及重量百分比為C3. 58%，Si2. 2%， MnO. 27%, P0. 017%, SO. 017%, CuO. 67%, CrO. 15%, SnO. 022%, SbO. 0065%，餘量為 Fe。將上述球墨鑄鐵材料按照所給出的組分進行配料，然後用中頻電爐進行熔煉，出爐溫度為1510°C， 再進行球化處理、孕育處理，始澆溫度為13M°C，再澆入事先準備好的樹脂砂型中，成型後冷卻到307°C開箱，即可得到目標材質的鑄件。該鑄件的尺寸為250X250X300mm2，取樣位置為鑄件的中心部位即150mm處切割一塊250X250X25mm2的板下來進行力學性能檢測。按照GB/T 228-2002和GB/T 231-2009測得上述球墨鑄鐵材料的鑄態性能為抗拉強度σ b=645MPa，屈服強度σ Q 2=452MPa，斷後延伸率δ =2%，布氏硬度HB224 ；按照GB/T 9441-2009測得基體金相組織基體為珠光體99%，石墨大小6級，球化級別2級。實施例3
鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料的各組分及重量百分比為C3. 5%，Si2. 3%， MnO. 285%, P0. 02%, S0. 0175%, CuO. 7%, CrO. 153%, SnO. 0195%, SbO. 0075%，餘量為 Fe。將上述球墨鑄鐵材料按照所給出的組分進行配料，然後用中頻電爐進行熔煉，出爐溫度為1500°C， 再進行球化處理、孕育處理，始澆溫度為1340°C，再澆入事先準備好的樹脂砂型中，成型後冷卻到290°C開箱，即可得到目標材質的鑄件。該鑄件的尺寸為250X250X300mm2，取樣位置為鑄件的中心部位即150mm處切割一塊250X250X25mm2的板下來進行力學性能檢測。按照GB/T 228-2002和GB/T 231-2009測得上述球墨鑄鐵材料的鑄態性能為抗拉強度σ b=625MPa，屈服強度σ Q 2=438MPa，斷後延伸率δ =3%，布氏硬度HB229 ；按照GB/T 9441-2009測得基體金相組織基體為珠光體98%，石墨大小7級，球化級別2級。
權利要求
1.一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料，其特徵在於包括以重量百分比計的以下組分C3. 5-3. 7%, Si2. 0-2. 3%, MnO. 2-0. 4%, P < 0. 03%, S < 0. 02%, CuO. 3-0. 7%, CrO. 15-0. 35%, SnO. 01-0. 08%, Sb55_75ppm，餘量為 Fe。
2.根據權利要求1所述的鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料，其特徵是該材料鑄態下本體中心部位抗拉強度σ b彡600MPa,屈服強度σ α2彡360MPa,斷後延伸率δ彡2%， 布氏硬度ΗΒ220-250 ；本體中心部位的金相組織基體為珠光體> 98%，石墨大小5_7級，球化級別彡2。
3.一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料的製備方法，其特徵在於是採用生鐵、回爐料、廢鋼、矽鐵、錳鐵、鉻鐵，銅，錫和銻為原料，經過配料、電爐熔煉，熔煉好的鐵水控制在 1500-1530°C，然後出爐、經球化處理、孕育處理，控制始澆溫度為1340-1370°C，澆入樹脂砂造型的砂箱鑄造成型，冷卻到四0-3201，開箱即可得到該發明材料。
全文摘要
本發明提供了一種鑄態厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵材料，其特徵在於包括以重量百分比計的以下組分C3.5-3.7%，Si2.0-2.3%、Mn0.2-0.4%、P<0.03%，S<0.02%，Cu0.3-0.7%，Cr0.15-0.35%,Sn0.01-0.08%，Sb55-75ppm，餘量為Fe。該球墨鑄鐵材料經過配料、電爐熔煉(出爐溫度在1500-1530℃)、球化處理、孕育處理(始澆溫度在1340-1370℃)，然後澆入樹脂砂造型的砂箱成型，冷卻到290-320℃開箱即可得到該發明產品。該產品鑄態下本體中心部位的機械性能為抗拉強度σb≥600MPa，屈服強度σ0.2≥360MPa，斷後延伸率δ≥2%，布氏硬度HB220-250；本體中心部位的金相組織基體為珠光體≥98%，石墨大小5-7級，球化級別≤2。適於生產壁厚在100mm以上的厚大斷面珠光體基球墨鑄鐵產品。
文檔編號C22C33/08GK102260819SQ20111023105
公開日2011年11月30日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者楊金德, 潘冶, 賀丙虎, 邵建華 申請人:東南大學, 南通宏德機電有限公司