[發明專利]一種抗低溫沖擊球墨鑄鐵及其生產方法

在審

• 申請號: 201810971062.5
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN110857456A
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 徐西兵;于杰;劉元學
• 申請（專利權）人: 蘇州奎泰機械有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/10;C22C33/10
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 周高

本發明公開了一種抗低溫沖擊球墨鑄鐵及其生產方法，其所包括的化學組分及其重量份為：Q10生鐵40～75重量份；普通低碳鋼25～60重量份；球化劑1～3重量份；長效孕育劑0.2～1.5重量份；特效孕育劑0.1～1重量份。生產方法為：S1、熔煉：爐內加入生鐵和廢鋼，熔化到1400℃取樣，做碳硫快速分析調正成份；熔煉溫度≥1500℃時出鐵，降溫扒渣，并澆三角試塊；S2、球化孕育：加入球化劑、長效孕育劑、特效孕育劑，使硅鋇孕育量為0.8～1.1％；出鐵，并扒除渣、保溫、澆三角試片，出鐵溫度為1530～1500℃；S3、澆注：澆注溫度1460～1370℃；S4、鑄件后處理。本發明制得的球墨鑄鐵低溫下抗沖擊韌性高，完全滿足高寒地區鑄件使用要求。

技術領域

本發明涉及鑄造合金技術領域，尤其涉及一種用于高寒地區的抗低溫沖擊球墨鑄鐵及其生產方法。

背景技術

球墨鑄鐵是經過孕育和球化處理得到的具有球狀石墨的鑄鐵材料，具有優良的力學性能、加工性能、耐磨性能、吸震性能及生產成本較低等優點，它的綜合性能類似于鋼，正是因為其優異的性能，使其成功地用于鑄造一些受力復雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件如汽車零配件、鑄鐵管件、風電零部件、機床配件、發動機曲軸等。但普通球墨鑄鐵的缺點是低溫抗沖擊性能差，因而在應用于低溫承受動載荷的工件方面受到一定制約。因此，研制低溫沖擊性良好的球墨鑄鐵對于高寒地區的發展極為重要。

EN-GJS-400-18-LT是歐洲標準EN1563：1997下的低溫球墨鑄鐵牌號，其低溫抗沖擊性良好。雖然國內GB/T1348—1988球墨鑄鐵標準中有QT400-18L牌號，在標準中也有－20℃溫度沖擊韌性的相應參考值，但通常生產條件下，在常溫力學性能完全滿足QT400-18的要求情況下，QT400-18L的低溫抗沖擊性能卻往往遠低于EN-GJS-400-18-LT的低溫抗沖擊性能。

而在德國DIN 1563(鑄造-球墨鑄鐵)標準中，只描述了EN-GJS-400-18-LT(低溫球墨鑄鐵牌號)抗低溫球墨鑄鐵的機械性能和內部材質結構，對于如何達到這一性能卻未做介紹，其僅僅指明了硅元素和碳元素的關系，實際操作中缺乏足夠的實踐意義。且現有文獻中并無DIN 1563(鑄造-球墨鑄鐵)標準中EN-GJS-400-18-LT牌號的化學元素配方。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種抗低溫沖擊球墨鑄鐵及其生產方法，其在DIN標準的大框架中明確低硅高碳的方向下，確立了在標準鑄造廠均可實現的金屬材質配方，制得的球墨鑄鐵低溫下抗沖擊韌性高，完全滿足高寒地區鑄件使用要求。

為解決現有技術中存在的問題，采用的具體技術方案是：

一種抗低溫沖擊球墨鑄鐵及其生產方法，其所包括的化學組分及其重量份為：

優選的方案，所述生鐵為Q10生鐵，所述生鐵中所包含的化學成分及其重量份分別為：C＞3.3；Si≤0.9；Mn≤0.15；S≤0.04；P≤0.05。

進一步優選的方案，所述普通低碳鋼中所包含的化學成分及其重量份分別為：C＜0.3；Si≤0.3；Mn≤0.3；S≤0.04；P≤0.05。

更進一步優選的方案，所述球化劑的粒度為5～25mm，所述球化劑中所包含的化學成分及其重量份分別為：

所述長效孕育劑的粒度為3～8mm，所述長效孕育劑中所包含的化學成分及其重量份分別為：

Ca 1.4～2重量份

Al 1.0～1.6重量份

Si 63～68重量份。

所述特效孕育劑的粒度為0.1～1mm，所述特效孕育劑中所包含的化學成分及其重量份分別為：