一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及球墨鑄鐵生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備，其特征在于，其化學(xué)成分的含量按重量百分比為：C2.8-3.0、Si5-5.5、Mn﹤0.5、P﹤0.08、S﹤0.06、Mg0.05-0.07、Re0.02-0.03、Cr0.5-0.9、Mo0.5-0.7，其余為Fe。以砂輪模具為例，通過設(shè)計(jì)合理的鑄造工藝方案，鑄出整套砂輪模具。通過一段時間的使用，結(jié)果表明耐熱，耐磨效果較好，高溫下抗氧化、抗疲勞性能良好，有效地提高砂輪模具的使用壽命。
【專利說明】一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及球墨鑄鐵生廣領(lǐng)域，具體涉及一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備，也可以應(yīng)用于其他耐熱球墨鑄鐵零部件生產(chǎn)過程中。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，耐熱球墨鑄鐵很多時候是在制備大型沖壓件模具組合件的過程中使用，用來代替鑄鋼、鍛鋼等材料，這主要是因?yàn)槟蜔崆蚰T鐵不但耐熱、耐磨、抗氧化性能好，而且具有較高的機(jī)械性能、抗疲勞性能優(yōu)異，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的，同時，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。因此，開發(fā)耐熱球墨鑄鐵已為迫切需要，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。
[0003]目前某廠使用的球墨鑄鐵模具在使用幾次后，存在內(nèi)徑尺寸長大2mm，內(nèi)表面有深I(lǐng)mm的擦痕和局部存在未融合材料，整體性能不好，導(dǎo)致模具使用的壽命大大下降。耐熱球墨鑄鐵分為很多種，本發(fā)明選用中硅鑰耐熱球墨鑄鐵，其中楊幼坤等人對中硅鑰球鐵鑄件材料的研制取得了不錯的成果，李勝民等人發(fā)明了低鉻中硅鑰鐵素體球墨鑄鐵等，在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合理的鑄造工藝和嚴(yán)格控制球墨鑄鐵的球成分，最后生產(chǎn)出符合要求的砂輪模具，本發(fā)明涉及一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備，有效地克服了砂輪模具在使用過程中產(chǎn)生的缺陷，大大提高砂輪模具的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備，通過改善球墨鑄鐵的成分來有效提高砂輪模具的性能，同時延長模具的使用壽命。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種耐熱球墨鑄鐵砂輪模具其化學(xué)成分的含量按照重量百分比為:C2.8-3.0、Si5-5.5,Mn < 0.5、P < 0.08,S < 0.06、Mg0.05-0.07、Re0.02-0.03、Cr0.5-0.9、Mo0.5-0.7，其余為Fe，設(shè)計(jì) 合理的鑄造工藝方案，使合金與原鐵液均勻熔合，從而鑄出整套砂輪模具。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過改善球墨鑄鐵的合金配比和對鑄造工藝方案的改進(jìn)，提高了砂輪模具的性能，從而提高了砂輪模具的使用壽命，使用壽命是原來的10-20倍，并具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為模套視圖，縮尺1.1%；
圖2為本次實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1得到的砂輪模具金相組織照片 【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0006]本發(fā)明一種耐熱球墨鑄鐵，碳含量較低，但硅含量較高，其最終組織以鐵素體為主，鑄態(tài)組織中存在的少量珠光體在溫度較高情況下會分解，必要的時候在機(jī)械加工之前對砂輪模具預(yù)先進(jìn)行高溫鐵素體化退火，使珠光體分解，獲得穩(wěn)定的鐵素體+石墨組織，提高模具高溫尺寸穩(wěn)定性。熔煉時，采用中頻感應(yīng)電爐熔化鐵水，與沖天爐相比，中頻爐可以有效控制合金成分，生產(chǎn)過程中要將合金加入爐內(nèi)充分過熱，過熱溫度1520°C左右，使成分均勻。采用碳一娃分析儀對碳和硅進(jìn)行分析并適當(dāng)調(diào)整其含量，澆注溫度1370-1390°C。球化方法為沖入法，孕育方式為一次型內(nèi)孕育和二次隨流孕育，鐵水中轉(zhuǎn)過程中采用覆蓋劑覆蓋，并在澆注之前完成除渣處理。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例化學(xué)成分及硬度參數(shù)見如下表1，其中實(shí)施例1的耐熱球墨鑄鐵金相組織照片如圖2
表1實(shí)施例化學(xué)成分及硬度參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備，其特征在于，結(jié)合鑄件壁厚設(shè)計(jì)其化學(xué)成分的含量按重量百分比為:C2.8-3.0、Si5-5.5、Mn < 0.5、P < 0.08,S < 0.06、Mg0.05-0.07、Re0.02-0.03、Cr0.5-0.9、ΜοΟ.5-0.7，其余為 Fe。
2.本發(fā)明一種耐熱球墨鑄鐵研究及制備，其特征在于，針對本此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理的鑄造工藝方案，將砂輪模具鑄出。
3.權(quán)利要求2所述的鑄造工藝方案，其特征在于，模套冒口采用壓邊冒口，在起到很好補(bǔ)縮效果的同時待鑄件冷卻后容易將冒口打掉。
4.權(quán)利要求2所述的鑄造工藝方案，其特征在于，生產(chǎn)過程中將合金充分過熱，以克服合金與原鐵液熔合不均勻，過熱溫度為1520°C左右，澆注溫度為1370-1390°C。
5.權(quán)利要求2所述的鑄造工藝方案，其特征在于，孕育方式為一次型內(nèi)孕育和二次隨流孕育，球化方法為沖入法。
【文檔編號】C22C37/10GK103509992SQ201310494378
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】曲迎東, 高民強(qiáng), 姜珂, 秦剛, 李榮德, 于爽 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)