[發(fā)明專利]一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210100232.5
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN103361537A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田應(yīng)旭
• 申請（專利權(quán)）人: 遵義市凱航機械制造有限公司
• 主分類號: C22C33/08
• 分類號: C22C33/08;C21C1/10;C22C37/10;C22C37/04
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械鑄造領(lǐng)域，特別涉及一種球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

球墨鑄鐵是鑄鐵中全部或者大部分石墨呈現(xiàn)球狀的一種鑄鐵，由于球墨鑄鐵的強度、塑性、韌性高，疲勞強度接近中碳鋼，耐磨性優(yōu)于非合金鋼，噪音小，切削性能可與灰鑄鐵相媲美，因此，球墨鑄鐵在汽車發(fā)動機零件上得到越來越廣泛的應(yīng)用；發(fā)動機正時齒輪是發(fā)動機中的重要零件之一，質(zhì)量好的發(fā)動機正時齒輪，其噪音很小，且使用壽命長。目前，中小型汽車一般均選用中等強度的球墨鑄鐵，如QT500-7等。

目前，由于世界各國均在研究一種新型奧-貝球鐵，從而導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵作為新型奧-貝球鐵的重要原材料而價格不斷上升；同時還由于部分優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵企業(yè)新建鑄造、煉鋼車間，需要大量的鑄造生鐵材料，更使優(yōu)質(zhì)生鐵供不應(yīng)求。為合理利用本地資源、降低制造成本和提高中等強度球墨鑄鐵熔煉技術(shù)，解決以往采用高磷、高硫生鐵導(dǎo)致球化等級達不到要求的問題，技術(shù)人員對相對低廉的高磷、高硫生鐵作為原材料生產(chǎn)球墨鑄鐵進行了研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用高磷、高硫生鐵作為原材料生產(chǎn)球墨鑄鐵的新的生產(chǎn)方法，采用該方法生產(chǎn)出的球墨鑄鐵各項性能指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

一種生產(chǎn)球墨鑄鐵的方法，該方法為在高硫、高磷生鐵中配入廢鋼、回爐鐵等進行熔煉，通過在鐵液中加入合金元素Sb、Ba，獲得球墨鑄鐵鐵液化學(xué)成份如下：

C：3.3～3.45％、Si：2.25～2.35％、Mn：0.35～0.45％、P：0.05～0.06％、S：0.03～0.04％、Mg：0.02～0.03％、RE：0.01～0.02％、Ba：0.005～0.01％、Sb：0.003～0.008％、余量為Fe。

本發(fā)明的優(yōu)選方案，球墨鑄鐵鐵液化學(xué)成份如下：

C：3.43％、Si：2.32％、Mn：0.42％、P：0.057％、S：0.032％、Mg：0.028％、RE：0.012％、Ba：0.008％、Sb：0.005％、余量為Fe。

采用本發(fā)明生產(chǎn)球墨鑄鐵不僅為制造球墨鑄鐵尋求了新的合金元素，而且還改善了因原材料改變造成的球化和孕育質(zhì)量，在保持原有抗拉強度、延伸率的基礎(chǔ)上，無須熱處理，并且可以大幅度降低制造成本，合理利用資源，滿足中等強度球墨鑄鐵的性能和使用。

具體實施方式

在鑄造行業(yè)，球墨鑄鐵的主要原材料是生鐵，生鐵的產(chǎn)地不同，其組份和含量也不同。優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵生產(chǎn)出的球墨鑄鐵質(zhì)量好，但成本較高。技術(shù)人員通過研究，利用本地的高磷、高硫生鐵作為原材料，經(jīng)過工藝處理，同樣也能生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的球墨鑄鐵。

在生產(chǎn)球墨鑄鐵的過程中，將優(yōu)質(zhì)生鐵改為本地生產(chǎn)的高硫、高磷生鐵，配入廢鋼、回爐鐵等進行熔煉，通過在鐵液中加入合金元素Sb、Ba，獲得球墨鑄鐵鐵液化學(xué)成份如下：

C：3.3～3.45％、Si：2.25～2.35％、Mn：0.35～0.45％、P：0.05～0.06％、S：0.03～0.04％、Mg：0.02～0.03％、RE：0.01～0.02％、Ba：0.005～0.01％、Sb：0.003～0.008％、余量為Fe。

在生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)球墨鑄鐵鐵液化學(xué)成份如下時，生產(chǎn)出的球墨鑄鐵的性能指標(biāo)最優(yōu)：

C：3.43％、Si：2.32％、Mn：0.42％、P：0.057％、S：0.032％、Mg：0.028％、RE：0.012％、Ba：0.008％、Sb：0.005％、余量為Fe。

Sb、Ba在球鐵液中的作用如下：Ba在鐵液中不僅有均勻、細化組織的作用，還能起到脫硫、脫磷的作用，凈化鐵液，由于用量少，價格便宜，在球鐵中加入少量的Ba有利于改善球墨鑄鐵的硬度分散性和疲勞擴散性，這樣處理后的球墨鑄鐵球化等級不低于4級，珠光體含量約60％。

采用本發(fā)明生產(chǎn)的QT500-7，各項性能指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)已成功應(yīng)用于汽車發(fā)動機正時齒輪，其性能穩(wěn)定可靠，經(jīng)熱處理后抗拉強度達到770MPa，延伸率28％，硬度263左右，完全可以代替普通碳鋼鑄件或鍛件。

本發(fā)明球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)異效果：采用本發(fā)明的球墨鑄鐵生產(chǎn)方法，在保持原有抗拉強度和球化等級的基礎(chǔ)上，以本地生產(chǎn)的高磷、高硫生鐵代替新疆、本溪優(yōu)質(zhì)鑄造生鐵作為原材料生產(chǎn)球墨鑄鐵，大幅度降低優(yōu)質(zhì)原材料在熔煉中等強度牌號球鐵中的使用，通過在鐵液中加入合金元素Sb、Ba，采用二次孕育保障鑄態(tài)達到性能要求，節(jié)省能耗，合理利用資源，降低了生產(chǎn)成本。