[發明專利]一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵及其生產方法

在審

• 申請號: 201711496816.8
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN108085580A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 孔慶柱;張杰;劉清良;許文青;呂海峰
• 申請（專利權）人: 山東匯金股份有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/06;C22C37/10;C22C33/10;C22C33/06
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1.一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵，其特征在于，所述鑄態球墨鑄鐵的抗拉強度不低于800MPa，延伸率不低于5％，故定義為QT800-5；所述鑄態球墨鑄鐵QT800-5具體包括以下組分：

且滿足CE＝C+1/3(Si+P)＝4.3％～4.6％，

AF＝Mn+2.4Cu+3.2Cr+20Sn＝1.7％-2.2％；

所述其他微量元素為Ti、Pb、Te、Bi、Sb、As、Al，其總和≤0.07％。

2.一種生產權利要求1所述的一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

第一部分，材料的選取

1)爐料選取高純生鐵、中-低碳廢鋼以及相同材質回爐料；

2)要求外購原材料干凈無銹，回爐料進行拋光清理；

3)熔煉用增碳劑為經高溫石墨化處理的優質晶體增碳劑；

第二部分，電爐熔煉

4)將上述高純生鐵、廢鋼及回爐料加入到電爐內熔煉，熔煉溫度為1530℃～1550℃；

5)根據原鐵液成分的規定范圍，對電爐內的鐵液進行各組分含量調整；

6)1520℃～1530℃下高溫靜置8～10分鐘，扒清渣；

第三部分，球化、一次孕育、調整Sn至終含量

7)球化劑、孕育劑、小鋼片的選取，所述球化劑采用Mg6RE1，所述孕育劑采用Si-Ba孕育劑，所述小鋼片采用無銹低碳鋼；

8)對電爐內調整后的鐵液進行球化處理，所述球化處理的方法采用蓋包法。采用堤壩式球化包，堤壩高于加料面30mm～50mm；包蓋與包頂蓋嚴密實，包體深徑比為1.5～2；

8.1)球化包使用前清理殘渣余鐵，烘干并預熱至橙黃色，其溫度≥800℃。

8.2)球化劑、孕育劑、小鋼片使用前烘干，加料在以堤壩相隔的鐵液注入側的對側：按球化劑+孕育劑+小鋼片順序逐層加料、扒平、搗實；

8.3)將錫片加入球化包內小鋼片的上面；

8.4)將上述靜置扒渣后的純凈的鐵液在1510℃±10℃下對準球化包蓋的注入孔出鐵球化；

8.5)扒渣，球化完成后扒渣干凈，至少扒渣三次；

第四部分，二次孕育，即倒包孕育

9)孕育劑的選取，所述孕育劑為Si-Ba孕育劑；

10)將孕育劑置于澆注包底后，將上述球化完成扒渣后的純凈鐵液由球化包倒入澆注包內；

第五部分，澆注，三次孕育

11)經過球化和二次孕育的鐵液，再一次扒渣后以一定的澆注溫度澆注到鑄型中，同時進行三次孕育，即隨流瞬時孕育；所述澆注溫度為1360℃～1420℃，其澆注溫度的選取主要取決于鑄件壁厚；

12)在每球化包澆注后期澆注光譜試塊；

13)在每球化包澆注后期澆注Y型25mm厚度標準試塊；

14)從出鐵球化到整包鐵液澆注結束節拍時間不超過10分鐘；

第六部分，落砂

15)澆注后隨型冷卻至700℃以下落砂。

3.根據權利要求2中所述的種生產權利要求1所述的一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵的方法，其特征在于，所述第一部分中高純生鐵的化學成分為：w(C)≥3.3％，w(Si)0.4％～0.7％，w(Mn)0.05％～0.15％，w(P)≤0.03％，w(S)≤0.02％，w(Ti)≤0.02％。

4.根據權利要求2中所述的種生產權利要求1所述的一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵的方法，其特征在于，所述第一部分中廢鋼的化學成分為：w(C)≤0.5％，w(Si)≤0.4％，w(Mn)≤0.5％，w(P)≤0.03％，w(S)≤0.02％，w(Cr)≤0.1％，w(Cu)≤0.3％，w(Ni)≤0.1％。