[發明專利]一種新型鑄態500-7球墨鑄鐵

無效

• 申請號: 201310392612.5
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103484753A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 俞光杰;李建國;劉銳
• 申請（專利權）人: 寧波康發鑄造有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/10;C22C33/08;B22D1/00
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技術領域

本發明涉及鑄鐵材料技術領域，尤其涉及一種新型鑄態500-7球墨鑄鐵。

背景技術

球墨鑄鐵是20世紀五十年代發展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優異的性能，已成功地用于鑄造一些受力復雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發展為僅次于灰鑄鐵的、應用十分廣泛的鑄鐵材料。

采用鑄態工藝生產球墨鑄鐵，能減少設備投資，簡化生產工藝，節省工時、節約能源，避免熱處理過程的變形及氧化，因此，在工業發達國家應用相當普遍，在國內鑄態球鐵產量也不斷提高。隨著工業的發展，人們對球墨鑄鐵的綜合性能要求越來越高，通過試驗，成功研制出鑄態500-7球墨鑄鐵。

關于鑄態500-7球墨鑄鐵的制備，現有技術中已有報道。如中國發明專利（公開號：CN102489690A）涉及一種鑄態非合金化生產QT500-7汽車發動機主軸承蓋方法，該方法選用質量百分比含量為碳3.65-3.85%、硅1.2-1.6%、錳≤0.3%、磷≤0.1%以及硫≤0.025%的原鐵水，采用鐵型覆砂的造型方式，鐵水經球化處理后進行澆注，利用鐵型對鑄件的快速冷卻及鑄件在型腔內凝固后在共析線以上的溫度對其進行退火。雖然該方法制得的鑄態500-7球墨鑄鐵性能方面較為良好，但是該方法中硅只有1.2-1.6%，含量低，石墨細小但是數量少，鐵素體含量低，且流動性稍差；而且該方法采用鐵型覆砂的造型方式，然后利用鐵型對鑄件的快速冷卻及鑄件在型腔內凝固后鑄件在共析線以上的溫度對鑄件進行退火，工藝復雜，生產時其砂型采用熱芯盒方法熱固化，需要一定的溫度和時間，煤耗較大，且影響鐵型覆砂的生產效率，不利于大批量生產。

發明內容

本發明針對現有技術所存在的缺陷，提供一種強度、硬度、流動性等性能優異，在鑄態情況下獲得高鐵素體含量且和珠光體混合基體的新型鑄態500-7球墨鑄鐵。

本發明的上述目的可通過下列技術方案來實現：一種新型鑄態500-7球墨鑄鐵，該球墨鑄鐵包括以下質量百分比成分：C：3.5%-3.7%，Si：2.2%-2.4%，Mn：0.08%-0.15%，P：0.045%-0.05%，S：0.01%-0.015%，Re：0.018%-0.02%，Mg：0.05%-0.055%，Cu：0.45%-0.48%，余量為Fe以及不可避免的微量元素，原料為焦炭、石灰石、新生鐵、回爐鐵、廢鋼以及鐵合金。

本發明新型鑄態500-7球墨鑄鐵主要構成元素為：C、Si、Mn、P、S、Re、Mg、Cu、Fe以及不可避免的微量元素。C、Si、Mn、P、S是球墨鑄鐵常存五元素，在這基礎上本發明加入了Re、Mg保證石墨成球，還加入了Cu提高新型鑄態500-7球墨鑄鐵抗拉強度和屈服強度，提高了Si含量，增加了石墨量，提高了球墨鑄鐵的流動性，且各元素質量百分比合理，制備得到的新型鑄態500-7球墨鑄鐵強度高、硬度大、性能優越。而且上述元素的原料來自于焦炭、石灰石、新生鐵、回爐鐵、廢鋼以及鐵合金，循環利用回爐鐵，生產成本低廉。

其中碳可以促進鎂的吸收，改善球化、提高石墨球的圓整度；提高鐵液的流動性，減少鑄件的縮松缺陷；能夠促進石墨化，減小白口傾向。但是，過高的碳又容易產生石墨飄浮，使鑄件綜合性能降低。所以，C含量控制在3.5%-3.7%，能使新型鑄態500-7球墨鑄鐵性能達到最佳。

硅能明顯促進石墨化，減小白口傾向，增加鐵素體，改善球鐵塑性，可以固溶強化鐵素體，使屈服點和硬度提高。但是，硅顯著增加球鐵韌-脆轉變溫度，并且當硅增加到一定含量以后，球鐵的脆性隨其含量的增加而明顯增加。對于本發明的新型鑄態500-7球墨鑄鐵，由于是鐵素體和珠光體混合基體，Si含量要控制2.2%-2.4%，從而既能獲得一定量的鐵素體，又能利用Si對鐵素體的固溶強化作用，獲得珠光體和固溶強化后的鐵素體，而且還能改善鑄件的流動性。

錳是穩定珠光體元素，可以提高強度和硬度，降低塑性和韌性；但錳易產生偏析，錳量過多，易在共晶團邊界形成碳化物，降低鑄件的力學性能，對厚大鑄件更為嚴重，需控制在0.08%-0.15%的較低范圍之內。

硫與鎂、稀土親和力很強，消耗鐵液中的球化元素，形成MgS、RES渣，降低球化率；硫越高，消耗球化劑越多，因此鐵液含硫量高是造成球化元素殘留量少而導致球化不良的主要原因；另外，含硫量高還容易產生夾渣、皮下氣孔等缺陷，所以在球鐵的生產中含硫量多少對穩定生產、提高質量極為關鍵，應該嚴格控制，本發明主要靠選用低硫新生鐵來保證含硫量控制在0.01%-0.015%。