專利名稱：一種高強(qiáng)韌性鑄態(tài)球墨鑄鐵及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄態(tài)球鐵及其生產(chǎn)方法，尤其是一種高強(qiáng)韌性鑄態(tài)球墨鑄鐵及其產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)韌性球墨鑄鐵由于具有較高抗拉強(qiáng)度和較高伸長率在工程機(jī)械、汽車零件中應(yīng)用廣泛，包含橋殼、轉(zhuǎn)向節(jié)、行星輪殼、輪轂等安全件，壁厚一般在6 50mm，單件重量一般 5 100kg。有些原來采用鑄鋼材料的產(chǎn)品正在逐步被高強(qiáng)韌性球墨鑄鐵所替代，用球墨鑄鐵代替鑄鋼件，可使其自重下降8% 12%,國外一般采用EN1563材料標(biāo)準(zhǔn)，通常材料牌號為 GJS-600-3或GJS-450-10，前者抗拉強(qiáng)度較高但伸長率較低，后者伸長率較高但抗拉強(qiáng)度卻偏低。因此，有客戶提出GH 60-38-10的牌號，相當(dāng)于牌號QT600-10，希望得到既有較高抗拉強(qiáng)度又有較高伸長率的新材料。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，其性能等級根據(jù)單鑄試塊上取的測試試樣上測得的機(jī)械性能。Y型單鑄試塊厚度25mm。三種牌號的材料其技術(shù)要求對照見下表1
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)韌性鑄態(tài)球墨鑄鐵，其特征在于，該球鐵成分不含Ni、Mo，所述本球墨鑄鐵的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為C 3. 5% 3. 8%, Si 2. 6% 3. 0%, Mn彡0. 6%, P彡0. 06%, S0.005% 0. 02%, Sn 0. 01% 0. 04%, Bi ( 0. 004%, Mg 0. 03% 0. 06%, Re 0. 01% 0. 04%,余量為狗。
2.—種上述高強(qiáng)韌性鑄態(tài)球墨鑄鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟脫硫鐵水包內(nèi)吹隊脫硫，將爐內(nèi)化學(xué)成分質(zhì)量百分比調(diào)整為C 3. 7% 3.9%，Si1.2% 1. 7%, Mn 彡 0. 4%, P 彡 0. 06%, S 彡 0. 02%,余量為 Fe ；對上述產(chǎn)物進(jìn)行球化處理，爐前二次孕育球化處理溫度為1510士 10°C，球化劑加入量為處理鐵水重量的1. 2% 1. 7% ； 一次孕育劑采用Si- Mn- Sn復(fù)合孕育劑，其中硅鋇系合金加入量為滿足孕育增硅量 0. 15% 0. 3% ；Mn為錳鐵其加入量為滿足最終ω (Mn)彡0. 6%的補(bǔ)足量； Sn的加入量為滿足最終ω (Sn) =0. 01% 0. 04% ；二次孕育劑在電爐出鐵槽加入，加入量為滿足最終ω (Si) =2. 6% 3.0%的補(bǔ)足量； 經(jīng)過球化和二次孕育處理的液態(tài)鐵水在1360 1400°C溫度條件下澆注到濕型粘土砂鑄型中，在澆注過程中進(jìn)行三次孕育，即隨流瞬時孕育，加入孕育劑量為澆注鐵水量的 0. 1% 0. 15%，三次孕育的增硅量不計算在終硅量內(nèi)；澆注后的鐵水在鑄型中冷卻凝固成型，隨鑄型緩慢冷卻至500°C以下落砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于 所述的球化劑為輕稀土球化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于一次孕育劑采用Si-Mn- Sn復(fù)合孕育劑，其中硅加入量為滿足孕育處理增硅量ω (Si)增加=0. 15% 0.3% ;Μη加入量為滿足最終ω (Mn)彡0. 6%的補(bǔ)足量，Sn的加入量為滿足最終ω (Sn) =0. 01% 0. 04%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于二次孕育劑為硅系孕育劑，加入量為滿足最終ω (Si) =2. 6% 3. 0%的補(bǔ)足量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的隨流瞬時孕育劑為合金Si-Bi 孕育劑，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)Si ^ 70%, Bi 0. 5% m，三次孕育的增硅量不計算在終硅量內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所示脫硫工藝采用雙聯(lián)熔煉，沖天爐爐外脫硫；所述球化處理工藝采用蓋包法。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于出鐵三分之一時按鐵液總重的 19Γ1. 5%加脫硫劑，并開始吹氮氣脫硫。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于球化后，整包鐵水從扒渣完成到澆注結(jié)束應(yīng)控制不超過8分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于采用含Si、Mn、Sn、Bi元素的合金材料進(jìn)行復(fù)合多重孕育；其孕育過程一次孕育為Si-Mn-Sn復(fù)合孕育，二次為硅系合金孕育， 三次為Si-Bi孕育。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)韌性鑄態(tài)球墨鑄鐵及其生產(chǎn)方法，該高強(qiáng)韌性鑄態(tài)球墨鑄鐵較現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的球鐵在滿足高強(qiáng)度性能前提下具有更高的伸長率，不含Ni、Mo，鑄態(tài)可以達(dá)到高強(qiáng)度高韌性球鐵鑄件的要求；采用該方法生產(chǎn)的高強(qiáng)韌性鑄態(tài)球墨鑄鐵，以普通鑄鐵為原料，球化率高，綜合機(jī)械性能好，兼具了EN1563標(biāo)準(zhǔn)中GJS-600-3牌號抗拉強(qiáng)度以及GJS-450-10伸長率的要求。
文檔編號B22D1/00GK102367537SQ20111019268
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者張務(wù)才, 張 杰, 陳淦 申請人:山東匯金股份有限公司