[發明專利]鐵素體球磨鑄鐵及其重力鑄造工藝

在審

• 申請號: 201710652163.1
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107287498A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張立安;魏明軍
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市萬鑫鑄造有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C22C37/04;C22C33/08;C21C1/10
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明屬于球磨鑄鐵技術領域，特別是涉及鐵素體球磨鑄鐵及其重力鑄造工藝。

背景技術

基體為鐵素體的球墨鑄鐵(簡稱球鐵)，具有一定強度、良好的沖擊韌性和塑性，可由鑄態或經退火獲得。

金相組織石墨的形態和金屬基體組織對其韌性有很大的影響。(1)石墨形態的影響。在金屬基體組織合格條件下，石墨形狀對伸長率和沖擊值影響極大：片狀石墨嚴重割裂了金屬基體，其尖角處應力集中，因此片狀石墨鑄鐵呈脆性，沖擊值很低，強度被大大削弱；而球鐵則不同，只要基體組織合格，球化率愈高韌性愈好。(2)基體組織的影響。鐵素體球鐵的基體組織以鐵素體為主，余為珠光體。滲碳體和磷共晶是有害組織，一般分別控制在3％和1％以下。鐵素體含量愈高則韌性愈好。珠光體數量增加，則沖擊值和伸長率下降。珠光體一般應在10％以下，且為分散存在，這樣對韌性影響不大。

化學成分在適當的孕育工藝條件下，提高碳當量將增加鐵素體的含量，因而沖擊值、伸長率隨之上升，但碳當量過高，易引起石墨漂浮。石墨漂浮還和鑄件厚度與冷卻速度有關，砂型澆注中等厚度(10～40mm)的鑄件，鑄態鐵素體球鐵碳當量取4.4％～4.9％為宜，退火鐵素體球鐵的碳當量可取4.2％～4.8％，厚大件降低碳當量，薄小件提高碳當量。采用強化孕育工藝也宜降低碳當量。

發明內容

本發明的目的在于提供鐵素體球磨鑄鐵及其重力鑄造工藝，通過采用的重力鑄造工藝制備的鐵素體球磨鑄鐵的具有一定強度、良好的沖擊韌性和塑性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為鐵素體球磨鑄鐵，包括各成分的重量百分比如下：C：3.5～3.8％，Si：1.5～1.9％，Al：3.5～4.5％，Bi：1.5～2.5％，Mo：1.3～2.5％，Cu：1.1～2.2％，Cr：2.63～3.92％，Zr：0.63～0.92％、Ba：1.63～1.92％，Mg：1.6～1.9％，Ni：3.17～3.73％，V：0.032～0.081％，Zn：1.12～2.21％，As：0.012～0.021％，Re：0.03～0.05％，P＜0.12，S＜0.03，其余為Fe。

進一步地，所述各成分的重量百分比如下：C：3.7％，Si：1.8％，Al：3.9％，Bi：1.8％，Mo：1.6％，Cu：1.2％，Cr：3.2％，Zr：0.83％、Ba：1.83％，Mg：1.7％，Ni：3.33％，V：0.035％，Zn：1.28％，As：0.016％，Re：0.03％，P＜0.12，S＜0.03，其余為Fe。

進一步地，所述各成分的重量百分比如下：C：3.8％，Si：1.5％，Al：4.4％，Bi：2.3％，Mo：2.3％，Cu：1.5％，Cr：2.7％，Zr：0.76％、Ba：1.86％，Mg：1.73％，Ni：3.53％，V：0.043％，Zn：2.1％，As：0.021％，Re：0.04％，P＜0.12，S＜0.03，其余為Fe。

鐵素體球磨鑄鐵的重力鑄造工藝，包括如下步驟：

SS01原料熔煉：將包含C：3.5～3.8％，Si：1.5～1.9％，Al：3.5～4.5％，Bi：1.5～2.5％，Mo：1.3～2.5％，Cu：1.1～2.2％，Cr：2.63～3.92％，Zr：0.63～0.92％、Ba：1.63～1.92％，Mg：1.6～1.9％，Ni：3.17～3.73％，V：0.032～0.081％，Zn：1.12～2.21％，As：0.012～0.021％，Re：0.03～0.05％，P＜0.12，S＜0.03，其余為Fe進行熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1420℃～1500℃，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調整各元素含量直至符合配方要求，待鐵水包中鐵水量達到所需重量時出鐵進行球化處理；

SS02球化處理：在完成SS01原料熔煉后，將鐵水倒入鐵水包，加入鐵水質量1.0～1.4％的球化劑進行球化處理，完畢后對鐵水進行扒渣，加入鐵水質量0.1～0.2％的增碳劑；球化后的鐵液靜置2-3min；

SS03垂直重力施加：在完成SS02球化處理后，進行密封處理，并放置于升降機內，在升降機內進行加重和去重操作；

SS04脫氧孕育處理：在完成SS03垂直重力施加后的鐵水包中加入鐵水質量0.2～0.4％的脫氧劑進行脫氧處理，然后加入鐵水質量0.3～0.7％的孕育劑進行孕育處理；

SS05多次孕育處理：在SS04脫氧孕育處理處理后每隔10-15min加一次加入鐵水質量0.3～0.5％的孕育劑進行孕育處理。