鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵及其鑄造方法
2023-05-16 07:32:21 1
專利名稱：鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵及其鑄造方法
技術領域：
本發明涉及一種球墨鑄鐵，具體講是一種鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵及其鑄造方法。
背景技術：
厚大斷面球墨鑄鐵是指壁厚大於或等於IOOmm的球墨鑄鐵,珠光體球墨鑄鐵是指基體組織中珠光體佔80%以上的球墨鑄鐵，珠光體球墨鑄鐵以其優良的性能，在機械製造工業中應用廣泛。目前生產厚大斷面珠光體球墨鑄鐵大多需要通過後期熱處理獲得，少數採用鑄態下生產厚大斷面珠光體球墨鑄鐵的方法，所需原料種類較多，工藝步驟相對複雜，生產成本高，生產效率低，同時生產出來的球墨鑄鐵力學性能不理想。
發明內容
本發明所要解決的一個技術問題是，克服以上現有技術的不足提供一種所需原料種類少、生產成本低又有良好力學性能的鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵。本發明的一個技術解決方案如下
一種鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵，含有鐵、碳、矽、錳、磷、硫、鎂、銅、銻、稀土及其他微量元素，各組分的重量百分比為碳3. 4% 3. 7%、矽2. 1% 2. 6%、錳O. 4% O. 8%、磷(O. 04%、硫彡 O. 02%、鎂 O. 03% O. 05%、銅 O. 4% I. 0%、鋪 O. 01% O. 02%、稀土 O. 01% O. 03%及其他微量元素含量總和< O. 1%、餘量為鐵。本發明要解決的另一個技術問題是，克服以上現有技術的不足提供一種工藝簡單、生產效率高的鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵的鑄造方法。本發明的另一個技術解決方案如下
一種鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵的鑄造方法，包括以下傳統工藝步驟配料、熔煉、球化處理、孕育處理、澆注；採用生鐵、回爐料、廢鋼、矽鐵、錳鐵、電解銅、銻錠為原料，經過配料，採用沖天爐一電爐雙聯進行熔煉，再將熔煉好的鐵水經過球化處理，孕育處理後出鐵澆注；其中採用衝入法球化處理，採用的球化劑為釔基重稀土球化劑和輕稀土球化劑混合齊U，其中混合劑中輕稀土球化劑佔60% 80%，其餘為釔基重稀土球化劑；孕育處理採用出鐵槽孕育、隨流孕育和型內孕育相結合，其中，出鐵槽孕育採用矽鋇鈣孕育劑；隨流孕育採用矽鋇鈣孕育劑；型內孕育採用75矽鐵孕育劑；球化劑及孕育劑的加入量通過對原鐵水成分及目標鐵水成分綜合計算而定，出鐵前保持鐵液溫度為1500°C 1520°C下靜置1(Γ30分鐘，最終澆注溫度控制在1290°C 1320°C。本發明的有益效果是按本發明的鑄造方法生產的鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵，鑄態下根據GB/T 228. 1-2010和GB/T 231. 1-2009測得抗拉強度彡592MPa，屈服強度彡357 MPa，延伸率彡4%，布氏硬度HB224 HB240 ;根據GB/T 9441-2009測得鑄件中心部位金相組織基體為珠光體> 85%，石墨大小5飛級，球化級別2 3級，具有良好的力學性能；同時採用鑄態生產珠光體球墨鑄鐵，能節省成本，提高生產效率，對提高經濟效益具有非常重要的意義。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，但本發明不僅局限於以下具體實施例。實施例一
生產鑄件尺寸為300mmX 300mmX 500mm的鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵目標鑄件；其中鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵目標鑄件各組分的重量百分比為碳3. 58%、矽2. 43%、錳O. 65%、磷O. 03%、硫O. 015%、鎂O. 04%、銅O. 4%、銻O. 016%、稀土 O. 03%及其他微量元素含量總和彡O. 1%、餘量為鐵。採用生鐵、回爐料、廢鋼、矽鐵、錳鐵、電解銅、銻錠為原料，將上述原料按照所給出 的目標鑄件組分進行配料，採用沖天爐一電爐雙聯進行熔煉，再將熔煉好的鐵水經過球化處理，孕育處理後出鐵澆注；選用釔基重稀土球化劑和輕稀土球化劑混合劑為球化劑，混合劑中輕稀土球化劑佔65%，其餘為釔基重稀土球化劑；出鐵槽孕育選用矽鋇鈣孕育劑；隨流孕育選用娃鋇 丐孕育劑；型內孕育米用75娃鐵孕育劑；球化劑及孕育劑的加入量通過對原鐵水成分及目標鐵水成分綜合計算而定，出鐵前保持鐵液在1510°C高溫下靜置10分鐘，最終澆注溫度控制在1304°C，澆注冷卻成型即可。取所得300mmX300mmX500mm鑄件中心位即250mm處切割一塊300mmX 300mmX 20m的鐵塊進行力學性能檢測。根據GB/T 228. 1-2010和GB/T 231. 1-2009測得上述鑄件的鑄態性能為抗拉強度為592MPa，屈服強度為357MPa，延伸率為4%，布氏硬度為HB224 ;根據GB/T 9441-2009測得鑄件金相組織基體為珠光體85%，石墨大小5級，球化級別3級。實施例二
生產鑄件尺寸為250mmX 250mmX 500mm的鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵目標鑄件；其中鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵目標鑄件各組分的重量百分比為碳3.6%、矽2. 1%、錳O. 8%、磷O. 03%、硫O. 02%、鎂O. 05%、銅O. 8%、銻O. 02%、稀土 O. 03%及其他微量元素含量總和
(O. 1%、餘量為鐵。採用生鐵、回爐料、廢鋼、矽鐵、錳鐵、電解銅、銻錠為原料，將上述原料按照所給出的目標鑄件組分進行配料，採用沖天爐一電爐雙聯進行熔煉，再將熔煉好的鐵水經過球化處理，孕育處理後出鐵澆注；選用釔基重稀土球化劑和輕稀土球化劑混合劑為球化劑，混合劑中輕稀土球化劑佔70%，其餘為釔基重稀土球化劑；出鐵槽孕育選用矽鋇鈣孕育劑；隨流孕育選用娃鋇 丐孕育劑；型內孕育米用75娃鐵孕育劑；球化劑及孕育劑的加入量通過對原鐵水成分及目標鐵水成分綜合計算而定，出鐵前保持鐵液在1520°C高溫下靜置15分鐘，最終澆注溫度控制在1300°C，澆注冷卻成型即可。取所得250_X250_X500mm鑄件中心位即250mm處切割一塊250mm X 250mm X 20m的鐵塊進行力學性能檢測。根據GB/T 228. 1-2010和GB/T 231. 1-2009測得上述鑄件的鑄態性能為抗拉強度為600MPa，屈服強度為360MPa，延伸率為4%，布氏硬度為HB230 ;根據GB/T 9441-2009測得鑄件金相組織基體為珠光體90%，石墨大小5級，球化級別2級。
實施例三
生產鑄件尺寸為200mmX 200mmX 500mm的鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵目標鑄件；其中鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵目標鑄件各組分的重量百分比為碳3. 7%、矽2. 6%、錳
O.7%、磷O. 03%、硫O. 01%、鎂O. 03%、銅O. 7%、銻O. 02%、稀土 O. 03%及其他微量元素含量總和
(O. 1%、餘量為鐵。採用生鐵、回爐料、廢鋼、矽鐵、錳鐵、電解銅、銻錠為原料，將上述原料按照所給出的目標鑄件組分進行配料，採用沖天爐一電爐雙聯進行熔煉，再將熔煉好的鐵水經過球化處理，孕育處理後出鐵澆注；選用釔基重稀土球化劑和輕稀土球化劑混合劑為球化劑，混合劑中輕稀土球化劑佔70%，其餘為釔基重稀土球化劑；出鐵槽孕育選用矽鋇鈣孕育劑；隨流孕育選用娃鋇 丐孕育劑；型內孕育米用75娃鐵孕育劑；球化劑及孕育劑的加入量通過對原鐵水成分及目標鐵水成分綜合計算而定，出鐵前保持鐵液在1520°C高溫下靜置15分鐘，最 終澆注溫度控制在1300°C，澆注冷卻成型即可。取所得200mmX200mmX500mm鑄件中心位即250mm處切割一塊200mmX 200mmX 20m的鐵塊進行力學性能檢測。根據GB/T 228. 1-2010和GB/T 231. 1-2009測得上述鑄件的鑄態性能為抗拉強度為620MPa，屈服強度為380MPa，延伸率為3%，布氏硬度為HB226 ;根據GB/T 9441-2009測得鑄件金相組織基體為珠光體95%，石墨大小6級，球化級別3級。
權利要求
1.一種鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵，其特徵在於它由以下重量百分比的組分組成碳 3. 4% 3. 7%、矽 2. 1% 2. 6%、猛 O. 4% O. 8%、 磷彡O. 04%、 硫彡O. 02%、鎂 O. 03% O. 05%、銅 O. 4% I. 0%、鋪 O. 01% O. 02%、 稀土 O. 01% O. 03%、 其他微量元素含量總和< O. 1%、 餘量為鐵。
2.一種鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵的鑄造方法，包括以下傳統工藝步驟配料、熔煉、球化處理、孕育處理、澆注；其特徵在於採用生鐵、回爐料、廢鋼、矽鐵、錳鐵、電解銅、銻錠為原料，經過配料，採用沖天爐一電爐雙聯進行熔煉，再將熔煉好的鐵水經過球化處理，孕育處理後出鐵澆注；其中採用衝入法球化處理，採用的球化劑為釔基重稀土球化劑和輕稀土球化劑混合劑，其中混合劑中輕稀土球化劑佔60% 80%，其餘為釔基重稀土球化劑；孕育處理採用出鐵槽孕育、隨流孕育和型內孕育相結合，其中，出鐵槽孕育採用矽鋇鈣孕育劑；隨流孕育採用矽鋇鈣孕育劑；型內孕育採用75矽鐵孕育劑；球化劑及孕育劑的加入量通過對原鐵水成分及目標鐵水成分綜合計算而定，出鐵前保持鐵液溫度為15000C 1520°C下靜置10 30分鐘，最終澆注溫度控制在1290°C 1320°C。
全文摘要
本發明公開了一種鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵及其鑄造方法，它由以下重量百分比的組分組成碳3.4%～3.7%、矽2.1%～2.6%、錳0.4%～0.8%、磷≤0.04%、硫≤0.02%、鎂0.03%～0.05%、銅0.4%～1.0%、銻0.01%～0.02%、稀土0.01%～0.03%、及其他微量元素含量總和≤0.1%、餘量為鐵；它的鑄造方法包括以下傳統工藝步驟配料、熔煉、球化處理、孕育處理、澆注；本發明鑄態厚大斷面珠光體球墨鑄鐵的抗拉強度≥592MPa，屈服強度≥357MPa，延伸率≥4%，布氏硬度HB224~HB240；珠光體含量≥85%，具有良好的力學性能。
文檔編號C22C33/08GK102965567SQ20121047763
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者宋賢發, 傅明康, 鄭燕華 申請人:日月重工股份有限公司