[發(fā)明專利]一種生產高碳當量、低合金、中高強度灰鑄鐵的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810055041.5
• 申請日: 2008-06-03
• 公開（公告）號: CN101289725A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 李世榮;趙建國
• 申請（專利權）人: 襄汾縣恒泰制動器有限公司
• 主分類號: C22C33/08
• 分類號: C22C33/08
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務所
• 代理人: 張彩琴

技術領域

本發(fā)明屬于灰鑄鐵生產方法的技術領域，具體涉及一種生產高碳當量、低合金、中高強度灰鑄鐵的方法。

背景技術

傳統(tǒng)灰鑄鐵生產主要使用的生鐵是中、高硅(含硅1.60～2.80％)鑄造生鐵。為保證灰鑄鐵達到中、高強度的力學性能，一般采用低碳當量(2.90～3.50％碳，1.70～2.30％硅)、低合金化。用傳統(tǒng)灰鑄鐵生產方法，當采用高碳當量(如：3.70～3.95％碳，1.60～2.10％硅)時，所生產的灰鑄鐵件力學性能低，一般能夠獲得的力學性能是：抗拉強度σ_b＜150MPa；硬度HB＜160，不能滿足受力鑄件的使用要求，因此，高碳當量、低合金化、中高強度灰鑄鐵的生產是鑄造界公認的難題。

汽車制動盤、制動轂是受力鑄件，涉及到車輛和駕乘人員的人身安全。目前廣泛采用的低碳當量(2.90～3.50％碳，1.70～2.30％硅)、低合金灰鑄鐵。但因含碳量低，灰鑄鐵組織中石墨數(shù)量少，存在吸振性差，摩擦噪音大，產生制動尖叫聲，而且摩擦性差，易產生制動顫抖；受熱龜裂傾向大，易產生制動表面小塊剝離的缺點。采用高碳當量、低合金中高強度灰鑄鐵可以彌補這些缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決采用現(xiàn)有技術生產的高碳當量灰鑄鐵力學性能低的問題，提供了一種生產高碳當量、低合金、中高強度灰鑄鐵的方法。

本發(fā)明采用如下的技術方案實現(xiàn)：

一種生產高碳當量、低合金、中高強度灰鑄鐵的方法，其步驟為：

1)、爐內按下列重量比加入下述爐料：

低硅鑄造生鐵20～40份，廢鋼材30～40份，廢鑄鐵件25～40份；

根據(jù)上述三種爐料的含碳量加入鑄造用增碳劑，鑄造用增碳劑加入量應保證爐內氧化燒損消耗后，含碳量為3.70～3.95％，含硅量為1.00～1.50％；

2)、升溫到1500～1550℃，根據(jù)爐內鐵液成分化驗結果補加鑄造用硅鐵、錳鐵、鉻鐵、銅，使將要出爐的鐵水成分控制在：3.70～3.95％碳，1.30～1.50％硅，0.50～0.70％錳，≤0.12％硫，≤0.15％磷，0.20～0.40％鉻，0.40～0.70％銅；

3)、出爐鐵水傾入大包時做隨流孕育處理，按大包將要處理的鐵水量，每100公斤鐵水所加入的孕育處理合金包括：鑄造用稀土硅鐵合金0.10～0.20公斤，錳鐵0.10～0.20公斤，硅鈣鋇孕育劑0.25～0.35公斤；

4)大包鐵水處理完畢后，從大包傾入澆鑄小包時，按傾入小包的鐵水量，每100公斤鐵水隨流加入硅鈣鋇孕育劑0.10～0.20公斤

本發(fā)明鑄造產品成份范圍與力學性能如下：

1、成份范圍(重量百分比)：

碳3.70～3.95％，硅1.60～2.10％，錳0.60～0.80％，硫≤0.12％，磷≤0.15％，鉻0.20～0.40％，銅0.40～0.70％。

2、在標準B型(Φ30mm)單鑄試棒上，或壁厚是10～25mm的鑄件上：

抗拉強度σ_b?190～240MPa

硬度????180～220HB

3、金相組織

石墨：A型片狀石墨，石墨尺寸2～5級

基體：珠光體≥85％

本發(fā)明所述的方法在爐內加入的生鐵是低硅鑄造生鐵，而不是鑄造傳統(tǒng)使用的中、高硅鑄造生鐵，出爐鐵水是高碳鐵水(3.70～3.95％碳)。出爐鐵水傾入大包時隨流加入由稀土硅鐵合金、錳鐵、硅鈣鋇孕育劑配成的自配專用復合孕育劑，增加A型石墨數(shù)量，均勻、細化A型片狀石墨，增加、細化珠光體，大幅度提高灰鑄鐵的力學性能。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、解決了灰鑄鐵在高碳當量成分范圍力學性能很低這項鑄造界公認的難題。

2、采用廉價的低硅鑄造生鐵，成本低。

3、用該種灰鑄鐵生產的鑄鐵件，由于片狀石墨含量高，具有吸振性好，摩擦性好，受熱龜裂傾向小，摩擦噪音低的優(yōu)點，作為一種鑄造新材料，可在汽車制動盤、制動轂上大量推廣應用。

具體實施方式

取原料，原料化學成分化驗結果：

1、低硅鑄造生鐵，4.25％碳，1.21％硅，0.22％錳，0.046％硫，0.148％磷，

2、廢鋼材，0.30％碳，0.40％硅，0.40％錳，0.03％硫，0.04％磷，

3、廢鑄鐵件，3.76％碳，1.78％硅，0.73％錳，0.048％硫，0.082％磷，0.26％鉻，0.45％銅，

4、鑄造用增碳劑，92％碳