[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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本發明屬于鑄造技術和新材料領域，涉及一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵及其生產方法；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包括C、Si、P、Mn、Cr、Sn、Cu、S、Mg、RE、其他微量元素以及余量的Fe；其生產方法則是通過原料精配，成份優化，熔煉、球化、孕育技術的創新與管理水平提升生產的該材料，抗拉強度和延伸率得到了雙向提高。本發明不需要熱處理，不加入Ni、Mo等貴金屬，在鑄態下可滿足抗拉強度Rm≥800MPa、延伸率A≥5％的要求。與GB1348標準牌號QT800?2相比，相同抗拉強度下最低延伸率提高了150％；與QT550?5相比相同延伸率下最低抗拉強度提高了45％。適用于對力學性能要求較高的汽車、工程機械等球墨鑄鐵件。

技術領域

本發明屬于鑄造技術和新材料領域，涉及一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵及其生產方法。

背景技術

球墨鑄鐵特別是高強度高韌性球墨鑄鐵在工程機械、汽車零件領域中的應用越來越廣泛，很多鑄鋼件產品逐漸由高強韌球墨鑄鐵所替代。對于一些汽車安全件如橋殼、轉向節、行星輪殼、差殼、輪轂、法蘭軸等，是主要的承載受力件，要求零件具有較高的強度，同時具有較好的延伸性。

球墨鑄鐵的性能特征一般是：抗拉強度較高時，則延伸率較低；反之抗拉強度較低時，則延伸率較高。如GB1348規定的最低牌號QT350-22,其最低抗拉強度350MPa，最低延伸率22％；而QT700-2,最低抗拉強度700MPa，最低延伸率只有2％；再高的牌號QT800-2,其鑄態性能已經不易達到；更高的牌號則是通過熱處理獲得的。

發明內容

本發明針對上述的問題，提供了一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵及其生產方法。

一種高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵，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％。

一種生產高強度、高韌性鑄態球墨鑄鐵的方法，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；