[發明專利]軌道交通用超低溫球墨鑄鐵及其生產工藝

在審

• 申請號: 202310056668.7
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN116043099A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 劉勇;葉海定;黃青松;李飛;劉端;李成軍
• 申請（專利權）人: 株洲九方鑄造股份有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C33/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 任潔芳

本發明公開了一種軌道交通用超低溫球墨鑄鐵，其原料包括以重量百分含量計的以下各組分：生鐵38％～58％，低錳低磷廢鋼39％～59％，硅鐵1.0％～1.65％，鎳板0.52％～0.58％，增碳劑1.25％～2.45％，錳鐵0.1％～0.2％。本申請的軌道交通用超低溫球墨鑄鐵，既能滿足良好的強度性能、鑄造性能和加工性能，又能滿足高寒地區(?50℃)超低溫環境下產品對高韌性、高耐磨、抗沖擊性能的要求，適用于生產高速列車機座、端蓋、齒輪箱體等產品，具有廣闊的市場前景。上述球墨鑄鐵的制備方法工藝穩定，操作簡單，生產的超低溫球墨鑄鐵能夠滿足抗拉強度大于或等于400MPa，?50℃下沖擊性能大于或等于12J。

技術領域

本申請涉及球墨鑄鐵材料技術領域，具體涉及一種軌道交通用超低溫球墨鑄鐵及其生產工藝。

背景技術

超低溫球墨鑄鐵具有優良的耐超低溫機械性能，特別是塑性和韌性，主要用于寒冷地區的重要設備部件上。目前，國內外超低溫球墨鑄鐵耐超低溫的溫度一般為-20℃和-40℃，如QT350-22AL標準中規定材料在-40℃超低溫下的沖擊性能為12J以上，QT400-18L標準中規定材料在-20℃超低溫下的沖擊性能也為12J以上。

隨著國內軌道交通行業的迅速發展，其對球墨鑄鐵的材質性能要求也越來越高，普通牌號的球墨鑄鐵如QT350-22AL(-40℃)和QT400-18L(-20℃)已無法保證高寒地區環境下高速列車安全行駛的材料要求。因此，能夠承受更低溫度的球墨鑄鐵成為客戶青睞的對象。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種軌道交通用超低溫球墨鑄鐵及其生產工藝，主要應用于生產軌道交通用高速列車機座、端蓋等產品。

本發明提供的技術方案如下：

本發明的第一方面，公開了一種軌道交通用超低溫球墨鑄鐵，其原料包括以重量百分含量計的以下各組分：生鐵38％～58％，低錳低磷廢鋼39％～59％，硅鐵1.0％～1.65％，鎳板0.52％～0.58％，增碳劑1.25％～2.45％，錳鐵0.1％～0.2％。

進一步地，其原料包括以重量百分含量計的以下各組分：生鐵27％～37％，低錳低磷廢鋼40％～50％，硅鐵0.5％～1.3％，鎳板0.38％～0.5％，增碳劑1.5％～2.2％，錳鐵0.1％～0.15％，所述軌道交通用超低溫球墨鑄鐵的回爐料15％～25％。

進一步地，所述生鐵為高純生鐵，其中各元素質量百分含量為：碳3.8％～4.6％，硅0.4％～1.0％，錳小于或等于0.15％，硫小于或等于0.015％，磷小于或等于0.025％，鈦小于或等于0.030％。

進一步地，所述低錳低磷廢鋼中各元素質量百分含量為：硅小于或等于0.3％，錳小于或等于0.25％，硫小于或等于0.015％，磷小于或等于0.02％，鈦小于或等于0.05％。

進一步地，所述增碳劑為低硫增碳劑，其中碳質量百分含量大于或等于97％，硫質量百分含量小于或等于0.05％。

本發明的第二方面，公開了上述軌道交通用超低溫球墨鑄鐵的生產工藝，包括以下步驟：

S1、將所述原料加入至爐內熔煉，直至熔煉溫度達到1380℃～1420℃，得到鐵水；升溫并出爐；預烘烤球化包；

S2、向所述球化包內先后加入球化劑、包內孕育劑、鋼片，然后將所述步驟S1得到的鐵水加入到所述球化包內，進行球化處理，得到孕育后的鐵水；

S3、將所述步驟S2得到的孕育后的鐵水澆注至產品型腔內，并在澆注時加入隨流孕育劑，完成澆注得到鑄鐵毛坯；

S4、將所述步驟S3得到的所述鑄鐵毛坯進行退火熱處理，得到所述軌道交通用超低溫球墨鑄鐵。