[發明專利]高硅鉬球鐵材料

有效

• 申請號: 201410385382.4
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN104195418B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 高順;程鳳軍;宋彥丞;唐中權
• 申請（專利權）人: 常州中車汽車零部件有限公司;中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司32214
• 代理人: 孫曉暉

本申請是申請號為201210499812.6，申請日為2012年11月29日，發明創造名稱為“高硅鉬球鐵材料及其制備方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種球鐵材料，具體涉及一種用于汽車耐高溫部件的高硅鉬球鐵材料。

背景技術

高硅鉬球鐵由于具有較高的高溫強度、熱疲勞性、優異的耐氧化性、生長性以及良好的高溫抗蠕變性能，因此在排氣管、渦輪殼等汽車耐高溫部件上應用廣泛。而隨著人們對環保意識和法規的提升，HT250乃至蠕鐵材料已不能滿足發動機的排放使用性能要求，而高硅鉬球鐵性能可滿足現行的美國標準和歐Ⅳ標準，可以預見，高硅鉬球鐵作為新興的汽車耐高溫部件材料，其應用將越來越廣泛。

但是，高硅鉬球鐵目前存在的最大問題在于：由于硅含量和鉬含量較高，因此脆性較大，容易產生碎塊石墨以及石墨惡化層，還容易產生顯微縮松，從而導致金相組織難以達到要求。另外高硅鉬球鐵在高溫下的抗拉強度和耐氧化性也有較大的提升空間。

中國專利文獻CN102264931A公開了一種球墨鑄鐵，該球墨鑄鐵含有碳2.0～4.0%、硅3.5～5.0%、錳1.0%以下、鉻0.1～1.0%、鉬0.2～2.0%、釩0.1～1.0%、鎂0.02～0.1%、剩余部分由鐵及不可避免的雜質構成；另外，還可以含有鎢0.1～1.0% 和/或鈮0.02～0.30%。該文獻通過加入釩來提高高溫下的抗拉強度以及屈服應力，通過加入鉻來提高高溫下的耐氧化性。但是加入釩和鉻容易形成碳化物，使得脆性更大，更容易產生碎塊石墨和顯微縮松。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種消除了碎塊石墨和石墨惡化層，保證了不同壁厚處的球化等級，同時解決了顯微縮松等缺陷的高硅鉬球鐵材料。

實現本發明目的的技術方案是：一種高硅鉬球鐵材料，以重量百分比計含有：C：2.90%～3.35%；Si：4.40%～4.80%；Mo：0.50%～0.75%；Cr：0.30%～0.50%；V：0.20%～0.45%；Mn：0.10%～0.30%；Mg：0.04%～0.07%；P：≤0.07%；S：≤0.02%；其余為Fe。該高硅鉬球鐵材料的抗拉強度≥710MPa，屈服強度≥500MPa，延伸率≥10%，硬度為230～265HBW5/750。

上述技術方案中：Cr的重量百分比優選為0.43%～0.50%和/或V的重量百分比優選為0.32%～0.38%。

上述技術方案中：各成分的重量百分比優選：C：3.13%～3.20%；Si：4.51%～4.58%；Mo：0.61%～0.68%；Cr：0.43%～0.50%；V：0.32%～0.38%；Mn：0.22%～0.25%；Mg：0.046%～0.057%；P：≤0.028%；S：≤0.008%；其余為Fe。該高硅鉬球鐵材料的力學性能優選：抗拉強度≥720MPa，屈服強度≥505MPa，延伸率≥11.3%，硬度為230～252HBW5/750。

上述技術方案中：各成分的重量百分比優選：C：3.13%～3.18%；Si：4.51%～4.57%；Mo：0.61%～0.63%；Cr：0.43%～0.50%；V：0.32%～0.38%；Mn：0.22%～0.25%；Mg：0.046%～0.057%；P：≤0.027%；S：≤0.008%；其余為Fe。該高硅鉬球鐵材料的力學性能優選：抗拉強度≥720MPa，屈服強度≥505MPa，延伸率≥11.3%，硬度為230～252HBW5/750。

上述技術方案中：各成分的重量百分比優選：C：3.15%～3.20%；Si：4.55%～4.58%；Mo：0.63%～0.68%；Cr：0.43%～0.48%；V：0.34%～0.38%；Mn：0.22%～0.25%；Mg：0.048%～0.053%；P：≤0.028%；S：≤0.008%；其余為Fe；該高硅鉬球鐵材料的力學性能優選：抗拉強度≥735MPa，屈服強度≥510MPa，延伸率≥11.3%，硬度為235～245HBW5/750。

上述高硅鉬球鐵材料還含有微量的Sn和Sb。微量通常是指萬分之一以下，百萬分之一以上，即0.0001%～0.01%。