[發明專利]一種全鐵素體球墨鑄鐵及其生產方法

無效

• 申請號: 201310368533.0
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104419862A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 劉天平;王愛麗
• 申請（專利權）人: 河南省湯陰縣華興機械制造有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/10;C22C33/08;B22D1/00
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所 41116
• 代理人: 張智和;楊紅軍

技術領域

本發明涉及一種球墨鑄鐵及其生產方法，特別涉及一種鐵素體球墨鑄鐵及其生產方法，屬于金屬冶煉技術領域。

背景技術

球墨鑄鐵通過球化和孕育處理、石墨形態呈球狀的鑄鐵，其有效地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度，按照形態不同，球墨鑄鐵中的包含：一、鐵素體具有體心立方晶格，是碳溶于α-Fe中的間隙固溶體稱為鐵素體，即α-Fe和以它為基礎的固溶體，以符號F表示?；二、珠光體，是奧氏體發生共析轉變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。其形態為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物，也稱片裝珠光體。用符號P表示，含碳量為ωc＝0.77％。其力學性能介于鐵素體與滲碳體之間，決定于珠光體片層間距，即一層鐵素體與一層滲碳體厚度和的平均值；三、滲碳體，鐵與碳形成的金屬化合物，其化學式為Fe3C，滲碳體的含碳量為ωc＝6.69％，熔點為1227℃。其晶格為復雜的正交晶格，硬度很高HBW＝800，塑性、韌性幾乎為零，脆性很大。?在鐵碳合金中有不同形態的滲碳體，其數量、形態與分布對鐵碳合金的性能有直接影響，現在的球墨鑄鐵是按照Fe-C-Si三元合金系統相圖穩定凝固時，約2-3%的w(Si)促進盡石墨的析出，球鐵的金相組織表現有鐵素體和珠光體兩種基本類型，同時球鐵的力學性能表現為1、全鐵素體以至于材料低強度和高延伸率；抗拉強度?180—280MPa；延伸率?30--50%；硬度50—80HB；2、鐵素體和珠光體的中間態，以至于有適宜的強度和延伸率；3、全珠光體以至于高強度和低的延伸率，珠光體的性能表現為：抗拉強度770MPa；硬度210HB以上，延伸率=20%~35%，而現在的工藝技術要獲得約700Mpa的機械強度需要金相獲得較高比例的珠光體含量甚至是全珠光體，但同時延伸率大大下降，同時硬度增加，給后續機械加工帶來困難和成本上升，同時目前工藝技術若獲得了全鐵素體金相組織，延伸率顯著提升，硬度降低，便于機械加工，但是強度較低，一般≤450Mpa，滿足不了相應的需要，生產應用實踐中需要一種具有鐵素體的基體組織，即具有高的延伸率和低的表面硬度，又具備良好的球墨鑄鐵的力學性能，以滿足相應工程和加工的需要。?

發明內容

本發明為提供一種全鐵素體球墨鑄鐵及其生產方法。

一種全鐵素體球墨鑄鐵，所述的全鐵素體球墨鑄鐵具有特性：抗拉強度?600MPa-700MPa，延伸率15%-20%，?硬度150HB-210HB，所述的球墨鑄鐵的成份具有含量：C：3.6-3.9%??，Si：3.5-4.45%，Mn≤0.2%??，P≤0.035%，S≤0.02%，Ti≤0.025%，其它雜質總含量≤0.02-0.05%，余量為Fe，或具有含量：C：3.6-3.9%??，Si：3.3-4.15%，Mo：0.1-0.3%，Mn≤0.2%??，P≤0.035%，S≤0.02%，Ti≤0.025%，其它雜質總含量≤0.02-0.05%，余量為Fe。一種全鐵素體球墨鑄鐵的生產方法：所述的全鐵素體球墨鑄鐵具有特性：抗拉強度?600MPa-700MPa，延伸率15%-20%，?硬度150HB-210HB，所述的球墨鑄鐵的成份具有含量：C：3.6-3.9%??，Si：3.5-4.45%，Mn≤0.2%??，P≤0.035%，S≤0.02%，Ti≤0.025%，其它雜質總含量≤0.02-0.05%，余量為Fe，或具有含量：C：3.6-3.9%??，Si：3.3-4.15%，Mo：0.1-0.3%，Mn≤0.2%??，P≤0.035%，S≤0.02%，Ti≤0.025%，其它雜質總含量≤0.02-0.05%，余量為Fe，包括配料、熔煉，：包括以下步驟：

（a）爐料選配：采用高純生鐵和低Mn低P低S廢鋼、增碳劑為爐料，所述的爐料中Mn≤0.2%；P≤0.03%；S≤0.015%，Ti≤0.015%，微量雜質總含量≤0.1%；

（b）熔煉：采用中頻感應電爐熔煉得原鐵水，出爐溫度1460-1510℃；

（c）選用QRMg8RE3做球化劑，加入量1.3-1.6%，選用75Si-Fe做底硅孕育劑，加入量1.3-1.6%，在出爐溫度下球化、孕育，得球化后的鐵水；

（d）倒包孕育：選用75Si-Fe做倒包孕育劑，加入量0.8-1.2%；

（e）浮硅孕育：選用75Si-Fe做浮硅孕育，加入量0.4-0.6%，在倒包后后加在鐵液表面；

(f)澆包漏斗隨流孕育：選用75Si-Fe做孕育劑,加入量0.1-0.15%；