[發明專利]一種球墨鑄鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 202011573631.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112813343A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 史獻東;史甲
• 申請（專利權）人: 馬鞍山龐博鑄業有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C33/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種球墨鑄鋼及其制備方法，按質量分數包括以下成分：C：1.3?1.5%、Si：1.3?1.6%、Mn：0.4?0.8%、Cr：0.7?1%、Mo：0.2?0.4%、P≤0.04%、S≤0.04%，余量為Fe及不可避免的雜質。本發明球墨鑄鋼采用科學優化成分配比，再球化劑中則以少量B元素代替了部分傳統的RE（稀土元素），大幅提高了球墨鑄鋼的韌性和抗拉強度，使其具有理想的耐磨性能，最終所得球墨鑄鋼耐磨性能優良，具有理想的使用性能，適用于軋輥等各類耐磨工裝部件。

技術領域

本發明屬于球墨鑄鋼材料技術領域，尤其涉及一種球墨鑄鋼及其制備方法。

背景技術

球墨鑄鋼是一種新型工程材料，其化學成分一般屬于過共析范圍，碳含量一般在1.0-1.8%，硅含量1.1-1.6%，表現出優良的耐磨性能和較好的抗熱裂、熱疲勞性能，同時還具有一定的減震性能，常用于鋼坯軋輥和型鋼輥。

軋輥主要用于軋制車輪和輪轂等產品上的工裝，軋輥的工作條件十分惡劣，熱軋過程中除承受軋制力外，還受到金屬流動產生的切向摩擦。如果使用常規的球墨鑄鋼進行制作的話，常常會出現強度和耐磨性不夠、軋輥表面硬度不均勻而導致局部耐磨性差的現象，以及在使用過程中容易出現開裂、使用壽命短等問題。基于上述原因研究開發一種高耐磨的球墨鑄鋼具有重要意義，通過調配合金成份、優化熱處理工藝，還可以進一步提高合金球墨鑄鋼的綜合性能。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種球墨鑄鋼及其制備方法。

為了實現上述的目的，本發明提供以下技術方案：

一種球墨鑄鋼，按質量分數包括以下成分：C：1.3-1.5%、Si：1.3-1.6%、Mn：0.4-0.8%、Cr：0.7-1%、Mo：0.2-0.4%、P≤0.04%、S≤0.04%，余量為Fe及不可避免的雜質。

優選的，所述的球墨鑄鋼，按質量分數包括以下成分：C：1.4%、Si：1.5%、Mn：0.6%、Cr：0.75%、Mo：0.3%、P：0.02%、S：0.02%，余量為Fe及不可避免的雜質。

一種如上所述的球墨鑄鋼的制備方法，包括以下步驟：

（1）將原料送入中頻感應電爐中性爐襯進行熔煉，控制爐料配比為45-55%的生鐵、30-40%的回爐料，其余為廢鋼，至溫度升至1480-1500℃時取樣分析后補充爐料，控制其鐵液的化學成分，令其在權利要求1所述的范圍內，繼續升至1500-1520℃后加入質量0.6-0.8%的純鋁脫氧，得到精煉物料；

（2）采用沖入法，將精煉物料質量的1.2-1.8%的球化劑加入進行球化處理，球化同時加入孕育劑和覆蓋劑以提高球化率；

（3）球化完成后將浮渣及氧化渣去除，并于1380-1420℃進行澆注，完成后至其自然冷卻，將得到的球墨鑄鋼進行熱處理，即得本發明球墨鑄鋼。

進一步的，所述步驟2中球化劑的化學組成按質量比例為：Si 42.26%、Mg 5.05%、Ca 2.80%、Ba 1.25%、MgO 0.56%、Ti 0.03%、RE 1.48%、B 0.02%，其他為Fe，且球化劑粒度控制為20-30mm。

進一步的，所述步驟2中孕育劑分三次加入，第一次使用粒度為4-8mm的75SiFe孕育劑于球化包內進行孕育，第二次使用粒度為4-8mm的SiBaCa于澆包內進行孕育，第三次使用粒度為1-2mm的SiBaCa于澆口杯內的過濾網上進行隨流孕育。

更進一步的，第一次加入的孕育劑用量為精煉物料質量的0.3%，第二次加入的孕育劑用量為精煉物料質量的0.3%，第三次加入的孕育劑用量為精煉物料質量的0.2%。

進一步的，所述步驟2中覆蓋劑由LiCl和LiF按質量比3：1配制得到，用量為精煉物料質量的0.1-0.2%。

進一步的，所述步驟2中覆蓋劑完全覆蓋后通入Ar氣進行吹掃保護。