[發明專利]一種高硅鉬球墨鑄鐵材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010909522.9
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111926242A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 宋高奎;盧士傳;蔡文杰;楊標
• 申請（專利權）人: 江蘇華培動力科技有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/04;C22C33/08
• 代理公司: 蘇州瞪羚知識產權代理事務所(普通合伙) 32438
• 代理人: 周治宇

本發明提供了一種高硅鉬球墨鑄鐵材料及其制備方法，化學成分組成為：C：2.90％～3.80％；Si：3.80％～5.00％；Mo：0.80％～1.10％；Ni：≤0.10％；Cu：≤0.10％；Mn：≤0.70％；Mg：0.03％～0.07％；P：≤0.10％；S：≤0.15％；其余為Fe。本發明的一種高硅鉬球墨鑄鐵材料及其制備方法，成分組成簡單，不需要添加礬或鉻或其他重金屬成分，僅通過調整碳、硅、鉬的成分組成，即可使得所述高硅鉬球墨鑄鐵材料同時獲得高的強度及高延伸率，可廣泛的應用于排氣系統零部件，減少了重金屬使用所帶來的環境污染的風險。

技術領域

本發明涉及硅鉬材料制備技術領域，具體涉及一種高硅鉬球墨鑄鐵材料及其制備方法。

背景技術

隨著內燃機不斷改進，排氣溫度逐步升高，排氣系統零部件的材質由最初的灰鑄鐵，逐步向球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、硅鉬蠕墨鑄鐵、硅鉬球墨鑄鐵、高鎳奧氏體球墨鑄鐵、耐熱鋼演變。根據內燃機排氣溫度的不同，適配的排氣系統零部件材質也不同。硅鉬球墨鑄鐵鑄件作為耐高溫部件的應用越來越廣泛，這主要源于硅鉬鑄鐵具有很高的高溫強度，熱疲勞性，優異的氧化性，生長性及良好的抗蠕變性能。

目前硅鉬材質隨著硅鉬成分的增加其強度隨著增加，但其延伸率會隨著相應降低，高強度高延伸率硅鉬鑄鐵鑄態(不熱處理)很難實現穩定生產。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種高硅鉬球墨鑄鐵材料及其制備方法，成分組成簡單，不需要添加礬或鉻或其他重金屬成分，僅通過調整碳、硅、鉬的成分組成，即可使得所述高硅鉬球墨鑄鐵材料同時獲得高的強度及高延伸率，可廣泛的應用于排氣系統零部件，減少了重金屬使用所帶來的環境污染的風險。

為了實現以上目的，本發明采取的一種技術方案是：

一種高硅鉬球墨鑄鐵材料，化學成分組成為：C：2.90％～3.80％；Si：3.80％～5.00％；Mo：0.80％～1.10％；Ni：≤0.10％；Cu：≤0.10％；Mn：≤0.70％；Mg：0.03％～0.07％；P：≤0.10％；S：≤0.15％；其余為Fe。

進一步地，所述高硅鉬球墨鑄鐵材料的抗拉強度≥530MPa，屈服強度≥450MPa，延伸率≥4％，硬度為200～250HB。

本發明還提供了一種以上任意一項所述的高硅鉬球墨鑄鐵材料的制備方法，包括如下步驟：S10配料，按一定的質量比稱取生鐵、廢鋼、回爐料、硅鐵以及鉬鐵并混合均勻獲得第一混合料，所述第一混合料中所述生鐵的質量比為35～40％、所述廢鋼的質量比為15～20％、所述回爐料的質量比為45～50％、所述硅鐵的質量比為0.5～2.0％以及所述鉬鐵的質量比為0.7～1.5％；S20熔融料的制備，將所述第一混合料置于所述電爐內進行熔煉獲得熔融料，所述熔融料在1550～1580℃出爐球化澆注，澆注的過程中同步進行隨流孕育工藝；以及S30鑄造，采用覆膜砂鑄造工藝進行進行澆注，獲得所述高硅鉬球墨鑄鐵材料。

進一步地，所述S20還包括在1400～1450℃取樣做成分分析，并根據分析結果調整所述熔融料的成分至所述成分符合預設要求。

進一步地，所述硅鐵占所述第一混合料的質量比優選1.0～1.5％。

進一步地，所述鉬鐵占所述第一混合料的質量比優選0.7～1.1％。

進一步地，所述隨流孕育工藝的孕育劑占所述熔融料質量比的0.1±0.01％。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

(1)本發明的一種高硅鉬球墨鑄鐵材料及其制備方法，成分組成簡單，不需要添加礬或鉻或其他重金屬成分，僅通過調整碳、硅、鉬的成分組成，即可使得所述高硅鉬球墨鑄鐵材料同時獲得高的強度及高延伸率，可廣泛的應用于排氣系統零部件，減少了重金屬使用所帶來的環境污染的風險。