[發(fā)明專利]大斷面球墨鑄鐵、鑄件及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410400992.7
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104195421A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 俞家華
• 申請（專利權）人: 蕪湖國鼎機械制造有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/04;C22C33/08
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 孫向民;董彬

技術領域

本發(fā)明涉及大斷面球墨鑄鐵領域，具體地，涉及一種大斷面球墨鑄鐵、鑄件以及該大斷面球墨鑄鐵的制備方法。

背景技術

球磨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到的球狀石墨，其有效地提高了鑄鐵的機械性，特別是塑性和韌性，從而得到了比碳鋼還優(yōu)異的機械強度。球磨鑄鐵是20世紀50年代發(fā)展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，從而使得其成功地用于鑄造受力復雜、強度、韌性、耐磨性能要求高的鑄件。

大斷面球墨鑄鐵指模板厚度大于100mm的球磨鑄件，這種球磨鑄件往往會出現(xiàn)石墨畸變和球墨數(shù)的缺陷，使得該球磨鑄鐵的機械性能下降，嚴重時甚至會導致鑄件報廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種大斷面球墨鑄鐵和其制備方法，由該大斷面球墨鑄鐵制備而成的鑄件具有優(yōu)異的機械性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種大斷面球墨鑄鐵，相對于100重量份的大斷面球墨鑄鐵，所述大斷面球墨鑄鐵包含：3.8-4.0重量份的碳元素、2.6-2.9重量份的硅元素、0.5-0.6重量份的錳元素、0.010-0.013重量份的硫元素、0.027-0.040重量份的磷元素、0.035-0.050重量份的鎂元素、0.028-0.035重量份的鍶元素、0.01-0.03重量份的鈣元素、余量的鐵元素以及不可避免的微量元素。

本發(fā)明還提供了一種上述的大斷面球墨鑄鐵的制備方法，所述制備方法包括：

1)將球墨鑄鐵用生鐵、廢鋼、回爐料和增碳劑在800-1000℃下預熱的工序；

2)將預熱后的原料在1460-1490℃下熔融以制得鐵水的工序；

3)將硅鐵、硅鈣孕育劑、硅鍶孕育劑加入至所述鐵水中并攪拌以制得孕育鐵水的工序；

4)將球化劑加入至所述孕育鐵水中并攪拌以制得大斷面球墨鑄鐵的工序。

本發(fā)明還提供了一種鑄件，所述鑄件由上述的大斷面球墨鑄鐵或上述方法所制備的大斷面球墨鑄鐵鑄造而成。

本發(fā)明提供的大斷面球墨鑄鐵具有優(yōu)異的抗拉強度、屈服強度、伸長率和硬度，從而使得由該大斷面球墨鑄鐵制備而成的鑄件可以作為各類高強度、高沖擊機器模具。同時該大斷面球墨鑄鐵的制備方法簡單，原料易得。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種大斷面球墨鑄鐵，相對于100重量份的大斷面球墨鑄鐵，所述大斷面球墨鑄鐵包含：3.8-4.0重量份的碳元素、2.6-2.9重量份的硅元素、0.5-0.6重量份的錳元素、0.010-0.013重量份的硫元素、0.027-0.040重量份的磷元素、0.035-0.050重量份的鎂元素、0.028-0.035重量份的鍶元素、0.01-0.03重量份的鈣元素、余量的鐵元素以及不可避免的微量元素。

本發(fā)明還提供了一種上述的大斷面球墨鑄鐵的制備方法，所述制備方法包括：

1)將球墨鑄鐵用生鐵、廢鋼、回爐料和增碳劑在800-1000℃下預熱的工序；

2)將預熱后的原料在1460-1490℃下熔融以制得鐵水的工序；

3)將硅鐵、硅鈣孕育劑、硅鍶孕育劑加入至所述鐵水中并攪拌以制得孕育鐵水的工序；

4)將球化劑加入至所述孕育鐵水中并攪拌以制得大斷面球墨鑄鐵的工序。

在本發(fā)明中，所述球墨鑄鐵用生鐵可在寬的范圍內(nèi)選擇，可為牌號為Q10或Q12的球墨鑄鐵用生鐵，為了使得制得大斷面球墨鑄鐵具有更優(yōu)異的機械性能，優(yōu)選地，所述球墨鑄鐵用生鐵為牌號為Q10的球墨鑄鐵用生鐵。

在本發(fā)明中，所述廢鋼可為任意的廢棄鋼材，為了使得制得大斷面球墨鑄鐵具有更優(yōu)異的機械性能，優(yōu)選地，對于100重量份的廢鋼，所述廢鋼中含有0.2-0.4重量份的碳元素、0.1-0.4重量份的錳元素、0.01-0.02重量份的磷元素、余量的鐵元素以及不可避免的微量元素。

在本發(fā)明中，所述廢鋼可為任意的回爐料，為了使得制得大斷面球墨鑄鐵具有更優(yōu)異的機械性能，優(yōu)選地，相對于100重量份的回爐料，所述回爐料中含有3.6-3.8重量份的碳元素、2.3-2.8重量份的硅元素、0.05-0.1重量份的錳元素、0.01-0.03重量份的硫元素、0.01-0.03重量份的磷元素、余量的鐵元素以及不可避免的微量元素。