[發明專利]用于柴油機機件的QT700-8特種球墨鑄鐵及制備方法

在審

• 申請號: 202011462457.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112226670A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 傅明康;李東成;趙益峰;劉明宇;石祥;李凌羽
• 申請（專利權）人: 日月重工股份有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C37/10;C22C33/08;C21C1/10;B22C9/22;B22C9/02;C21D1/30;C21D9/00
• 代理公司: 浙江中桓凱通專利代理有限公司 33376
• 代理人: 楊靖茹

本發明提供一種用于柴油機機件的QT700?8特種球墨鑄鐵及制備方法，所述球墨鑄鐵的化學元素質量百分比如下：碳3.60?3.77%、硅2.10?2.30%、錳不大于0.25%、鎂0.035?0.055%、磷不大于0.025%、硫不大于0.015%、銅0.70?1.0%、鎳0.6?0.9%、錫0.03?0.07%、鈦不大于0.02%、稀土元素Re不大于0.009%、銻0.03?0.07%，余量為鐵。本發明通過球化處理和兩次孕育處理，嚴格控制硅、鎂、鈦和磷的含量，在此基礎上加入了銅、鎳、錫、銻以及稀土元素Re以保證球墨鑄鐵的鑄件在高強度的基礎上有著較高的塑性，可以更好地應用于柴油機機件，滿足其使用性能。

技術領域

本發明涉及球墨鑄鐵領域，具體涉及一種用于柴油機機件的QT700-8特種球墨鑄鐵及制備方法。

背景技術

球墨鑄鐵具有良好的綜合力學性能，同時也具有優良的加工切削性能，發展迅猛，應用行業廣泛。而且高強度高韌性的球墨鑄鐵已經代替鑄鋼，用于制造高性能要求的特殊件。在我國球墨鑄鐵的國家標準中，現有產品材料牌號QT700-2適用于強度較高的零部件，如柴油機和柴油機的曲軸、凸輪軸、部分磨床、銑床、車床的主軸、小型水輪機主軸等，其所要求的抗拉強度達到700MPa，屈服強度達到420MPa以上，延伸率達到2%以上。在現實生產需求中，亟需一種有效的高強度高延伸率的球墨鑄鐵材質滿足薄壁柴油機機件的制造工藝與使用性能，使得球墨鑄鐵具有強度的同時還要有高延伸率。申請人在專利號為CN106011602B的發明中提出了一種柴油機用的球墨鑄鐵及其制備方法，該發明提供的球墨鑄鐵的球化等級為2級，石墨大小為6級，珠光體≥65％，抗拉強度超過500，屈服強度超過320，延伸率超過7，硬度在160-240之間；該球墨鑄鐵的微觀金相組織結構還有進一步提升的空間，且針對性能要求更高的柴油機機件，該球墨鑄鐵的硬度和強度有待進一步提高。所以，進一步開發特種球墨鑄鐵薄壁柴油機顯得尤為重要，如何平衡硬度、強度和延伸率之間的關系是一大重點。

發明內容

因此，針對上述問題，本發明提供一種用于柴油機機件的QT700-8特種球墨鑄鐵、該球磨鑄鐵的制備方法、以及柴油機機件及制備方法，采用該球墨鑄鐵材料制作的柴油機機件具有良好的機械性能。本發明通過以下技術方案實現：

一種QT700-8特種球墨鑄鐵，按質量百分比包括以下化學元素：碳3.60-3.77%、硅2.10-2.30%、錳不大于0.25%、鎂0.035-0.055%、磷不大于0.025%、硫不大于0.015%、銅0.70-1.0%、鎳0.6-0.9%、錫0.03-0.07%、鈦不大于0.02%、稀土元素Re不大于0.009%、銻0.03-0.07%，余量為鐵。

進一步地，本發明涉及一種QT700-8特種球墨鑄鐵的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10：制備原鐵水；

S20：對所述原鐵水進行脫硫處理并加入熔煉金屬進行混合熔煉，得到第一過程鐵水，所述熔煉金屬包括銅、鎳、錫、銻；

S30：對所述第一過程鐵水進行球化處理和一次孕育處理，得到第二過程鐵水；

S40：對所述第二過程鐵水采用倒包孕育法進行二次孕育處理，得到QT700-8特種球墨鑄鐵。

進一步地，所述獲取原鐵水為將生鐵、廢鋼、回爐料和硅鐵按照生鐵60-80%、廢鋼5-40%、回爐料0-15%、硅鐵0-1.5%的質量比混合熔煉。

進一步地，所述熔煉金屬包含的銅、鎳、錫、銻四種元素的質量相對所述原鐵水的質量占比依次為：銅0.70-1.0%、鎳0.6-0.9%、錫0.03-0.07%、銻0.03-0.07%。

進一步地，經過所述脫硫處理后，原鐵水的含硫量的質量百分比下降到0.015%以下。