[發明專利]確定球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素含量的方法及其應用

有效

• 申請號: 201610845638.4
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107868901B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 郝榮輝;肖靜杰;楊鴻展;岳文甲;耿方杰
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/10;C22C37/08;B21D37/10;B21D37/01
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

本發明提出了確定球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素含量的方法、球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素的配方、球墨鑄鐵鑄件和沖壓模具。該球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素含量的確定方法中，非鐵元素包括碳、硅、鎂、鉬、鎳、銅和鉻；其中，H＝V/S+10，H表示球墨鑄鐵鑄件的模數，V表示球墨鑄鐵鑄件的體積，S表示球墨鑄鐵鑄件的表面積；并且，模數的的范圍為35＜H≤40。本發明所提出的方法，對于模數為35＜H≤40的球墨鑄鐵鑄件，根據模數先確定出非鐵元素的適宜添加量再制造，能夠獲得珠光體含量達到80％以上的、兼備高抗拉強度與高硬度的球墨鑄鐵鑄件，且該方法可以提高13噸以上球墨鑄鐵鑄件產品質量的穩定性，并降低制造過程中產品的次品率。

技術領域

本發明涉及鑄鐵合金技術領域，具體的，本發明涉及確定球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素含量的方法及其應用。更具體的，本發明涉及確定球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素含量的方法、球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素的配方、球墨鑄鐵鑄件和沖壓模具。

背景技術

汽車覆蓋件沖壓模具，一般使用的材質為QT600-3A牌號以上球墨鑄鐵，要求球墨鑄鐵具有較高的強度和硬度，以免沖壓過程中模具強度或硬度的不足，會導致的汽車覆蓋件面品質量不良率的升高。目前，國標及其他文獻資料沒有具體的球墨鑄鐵的生產工藝或鐵水成分的指導文本，往往工廠只通過生產經驗來控制產品質量，如此很難保證噸位大于13噸的鑄件的抗拉強度和硬度同時滿足使用要求，并且產品質量極其不穩定。

由此，需要一種能夠控制13噸以上球墨鑄鐵的沖壓模具能夠具有高質量的生產工藝。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

本發明是基于發明人的下列發現而完成的：

本發明人在研究過程中發現，工廠生產球墨鑄鐵鑄件的過程是沒有具體的質控工藝，主要依靠經驗來指導生產，如此球墨鑄鐵鑄件的珠光體含量是不穩定的。并且，13噸以上采用球墨鑄鐵的沖壓模具，通常很難獲得高含量的珠光體組織，并且硬度和抗拉強度很難同時滿足標準的要求。

本發明的發明人經過深入研究發現，鑄件組織中的珠光體的含量與合金的種類及含量，決定了球墨鑄鐵鑄件的抗拉強度和硬度。發明人經過多次生產的驗證，調整生產工藝，先通過計算鑄件模數，再根據不同的模數添加不同的合金含量，從而保證了球墨鑄鐵鑄件中珠光體的含量大于80％，并能夠同時提高13噸以上鑄件的抗拉強度和硬度。

有鑒于此，本發明的一個目的在于提出一種制備珠光體的含量大于80％、同時具有高抗拉強度和高硬度的、或者產品質量穩定性高的13噸以上球墨鑄鐵鑄件的方法。

在本發明的第一方面，本發明提出一種確定球墨鑄鐵鑄件中非鐵元素含量的方法。根據本發明的實施例，所述非鐵元素包括碳、硅、鎂、鉬、鎳、銅和鉻，并且基于所述球墨鑄鐵鑄件的總重量，以重量％計，所述非鐵元素的含量如下：

碳：(3.325+H/100-0.025)％～(3.325+H/100+0.025)％；

硅：(1.825+H/100-0.025)％～(1.825+H/100+0.025)％；

鎂：(0.013+H/1000)％；

鉬：(0.03+1.3×H/100-0.01)％～(0.03+1.3×H/100+0.01)％；

鎳：(0.06+2×H/100-0.01)％～(0.06+2×H/100+0.01)％；

銅：(0.16+1.8×H/100)％；以及

鉻：(0.01+H/100)％；

其中，H＝V/S+10，H表示所述球墨鑄鐵鑄件的模數，V表示所述球墨鑄鐵鑄件的體積，S表示所述球墨鑄鐵鑄件的表面積；并且所述模數的范圍為35＜H≤40。