[發明專利]一種高強度灰鑄鐵的制備工藝及其用途

在審

• 申請號: 202110464308.1
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113186447A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 朱啟軍;胡福星;呂超;張朋
• 申請（專利權）人: 山東湖西王集團鑄業有限公司
• 主分類號: C22C33/08
• 分類號: C22C33/08;C22C37/06;C22C37/10;C21C1/08;F16D65/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 劉慶超

本發明涉及灰鑄鐵鑄造工藝技術領域，尤其是一種高強度灰鑄鐵的制備工藝及其用途，包括如下步驟：S1、熔煉：將廢鋼、灰鐵回爐料加入中頻電爐內熔煉，熔清形成鐵水；S2、出鐵：S3、孕育處理：將孕育劑隨中轉包內鐵水導入澆注包內，孕育劑粒度3?8mm，加入量為鐵水重量的0.4%；S4、針對上述所得產物進行落砂、拋丸；S5、清理后獲得鑄件。本發明的灰鑄鐵采用獨特的熔煉工藝、化學組分，并采用氮化鉻鐵孕育劑，獲得了更加致密的基體組織，及更高的機械性能。本發明的灰鑄鐵本體硬度為200?230HB，本體抗拉強度為265?280MPa，明顯優于普通的HT200的產品性能。

技術領域

本發明涉及灰鑄鐵鑄造工藝技術領域，尤其是一種高強度灰鑄鐵的制備工藝及其用途。

背景技術

灰鑄鐵是鑄鐵的一種，一般斷口呈灰色。有良好的鑄造、切削性能， 耐磨性好。常用于制造機架、箱體等。傳統的灰鑄鐵石墨呈片狀，有效承載面積比較小，石墨尖端易產生應力集中， 所以灰鑄鐵的強度、塑性、韌度都低于其他鑄鐵，其具有優良的減振性、 低的缺口敏感性和高的耐磨性。灰鑄鐵作為傳統的金屬材料，其應用廣泛，價格成本較低，并且具有良好的耐磨性、耐熱性和減震性等特點，在鑄造生產中一直占據著舉足輕重的地位。

由于灰鑄鐵的強度低、塑性和韌性差，隨著全球化發展，工程機械、汽車用量需求持續增加，同時對產品質量提出更高要求，因此提高灰鑄鐵的抗拉強度勢在必行。

因此，如何改進灰鑄鐵制造配方和工藝來達到提高灰鑄鐵使用性能在現今各行業內都有著重要的意義。為此，我公司作為鑄業公司經過工藝技術改進之后特此研究出了一種高強度灰鑄鐵的制備工藝及其用途，用以有效地提高灰鑄鐵強度，以便滿足當前行業所需。

發明內容

本發明為解決上述技術問題之一，所采用的技術方案是：一種高強度灰鑄鐵的制備工藝及其用途，包括如下步驟：

S1、熔煉：

將廢鋼、灰鐵回爐料加入中頻電爐內熔煉，熔清形成鐵水；

S2、出鐵：

S3、孕育處理：

將孕育劑隨中轉包內鐵水導入澆注包內，孕育劑粒度3-8mm，加入量為鐵水重量的0.4%；

S4、針對上述所得產物進行落砂、拋丸；

S5、清理后獲得鑄件。

優選地，所述灰鑄鐵包括如下質量百分比的組分：C為3.0-4.5%，Si為1.0-3.5%；Mn為0.4-1.2%；P為≤0.1；S為0.05-0.15%；Cu為0.2-1.0 %；Cr為0.2-0.6%；氮化鉻鐵孕育劑為0.2-0.30 %；其余為Fe和伴隨雜質。

優選地，所述步驟S1中還包括如下步驟：對所得鐵水用碳硅分析儀檢測鐵水中的含碳量，用光譜分析儀檢測Si、Mn、P、S、Cu、Cr、的含量；

根據分析結果進行補加合金，成分達到要求后進行打渣作業。

優選地，所述S2步驟中的除鐵具體包括如下步驟：將中頻電爐升溫至1450-1600℃高溫靜置10-15min，然后降溫，降至要求的出鐵溫度，中頻電爐內出鐵至中轉包內。

優選地，所述灰鑄鐵包括如下質量百分比的組分：C為3.4-3.7%，Si為1.5-2.1%；Mn為0.6-0.8%；P為≤0.1；S為0.07-0.09%；Cu為0.4-0.6%；Cr為0.3-0.4%；氮化鉻鐵孕育劑為0.24%；其余為Fe和伴隨雜質。

優選地，所述鑄鐵本體的硬度為210-230HB、抗拉強度為260-280MPa。

優選地，所述氮化鉻鐵孕育劑按質量百分比計，含有如下組分：Cr：55±5%；N：5±1%；C：≤0.1；P：≤0.05；S：≤0.05；其余為Fe。

優選地，上述配料組分按如下重量百分比組合，具體來源包括：廢鋼25%、灰鐵回爐料75%。