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      一種qt450鑄件及其生產(chǎn)方法

      文檔序號(hào):3314294閱讀:378來(lái)源:國(guó)知局
      一種qt450鑄件及其生產(chǎn)方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種QT450鑄件及其生產(chǎn)方法,屬于鑄件【技術(shù)領(lǐng)域】,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C:3.6%-3.9%、Mn:0.1%-0.3%、Si:2.6%-2.9%、Cr:0.6%-1.0%、Mg:0.04%-0.06%、Cu:0.3%—0.6%、P≤0.06%、S≤0.03%、V:0.8%—1.2%、Re:0.02%—0.04%,余量為Fe。本發(fā)明通過(guò)合理改善QT450鑄件的各成分配比,通過(guò)合理的生產(chǎn)方法,提高了鑄件的強(qiáng)度、韌性、耐磨性,強(qiáng)度為450—470MPa,滿足了需要;同時(shí)注重對(duì)鑄造砂的回收利用等,減少了浪費(fèi),節(jié)省了成本。
      【專利說(shuō)明】一種QT450鑄件及其生產(chǎn)方法

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及鑄件【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種QT450鑄件及其生產(chǎn)方法。

      【背景技術(shù)】
      [0002] 鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件,即把冶煉好的液態(tài)金屬,用澆注、壓 射、吸入或其它澆鑄方法注入預(yù)先準(zhǔn)備好的鑄型中,冷卻后經(jīng)拋丸、打磨等,所得到的具有 一定形狀,尺寸和性能的物件。
      [0003] 鑄件有多種分類方法:按其所用金屬材料的不同,分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、 鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學(xué)成分或金相組織進(jìn)一步分成 不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵 件等;按鑄型成型方法的不同,可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄 件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄 件應(yīng)用最多,約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件,多是壓鑄件。
      [0004] 在中專利申請(qǐng)?zhí)枺?01310399345中公開(kāi)了一種不銹鋼鑄件,包括:C、Si、Mn、Ni、 Mo、Cr、鐵及雜質(zhì),所述的C在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 3%?0. 5%,所述的Si在鑄件中的 質(zhì)量百分比為0.8%?1.2%,所述的Μη在鑄件中的質(zhì)量百分比為0.8%?1%,所述的Ni 在鑄件中的質(zhì)量百分比為3%?5%,所述的Mo在鑄件中的質(zhì)量百分比為1.5%?1.8%, 所述的Cr在鑄件中的質(zhì)量百分比為13%?15%,其余為鐵和少量的雜質(zhì)。該技術(shù)方案中 含Ni過(guò)多,導(dǎo)致成本過(guò)多,同時(shí)也沒(méi)有給出具體的生產(chǎn)方法,有待改進(jìn)。
      [0005] 在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺?01310399102中公開(kāi)了一種高強(qiáng)度鑄件,包括:C、Si、Mn、Cr、 Mo、鐵及雜質(zhì),所述的C在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 15 %?0. 2%,所述的Si在鑄件中的 質(zhì)量百分比為〇. 2 %?0. 4 %,所述的Μη在鑄件中的質(zhì)量百分比為13 %?15 %,所述的 Cr在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 5%?1. 2%,所述的Mo在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 4%? 0.6%,其余為鐵和雜質(zhì)。Μη是強(qiáng)化元素,提高其耐磨性,該技術(shù)方案沒(méi)有給出具體的生產(chǎn)方 法,有待改進(jìn)。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006] 針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種QT450鑄件及其生產(chǎn)方法,該鑄件具有良好的 強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕。
      [0007] 為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
      [0008] 一種QT450鑄件,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C :3. 6 % -3. 9 %、Μη : 0· 1% -0· 3%、Si :2. 6% -2. 9%、Cr :0· 6% -1. 0%、Mg :0· 04% -0· 06%、Cu:0. 3%-0· 6%、 P 彡 0· 06%、S 彡 0· 03%、V :0· 8%-1. 2%、Re :0· 02% -0· 04%,余量為 Fe。
      [0009] 優(yōu)選的,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C :3.6% -3.8%、Mn :0. 1% -0.2%、 Si :2. 6% -2. 8%,Cr :0. 7% -1. 0%,Mg :0. 04% -〇. 06%,Cu:0. 3%-0. 5%,P ^ 0. 06%, S 彡 0· 03%、V :0· 8%-1. 0%、Re :0· 02%-0· 04%,余量為 Fe。
      [0010] 優(yōu)選的,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C :3. 65%、Mn :0. 16%、Si :2. 68%、Cr : 0· 8%、Mg :0· 046%、Cu:0. 34%、P :0· 06%、S :0· 02%、V :0· 9%、Re :0· 028%,余量為 Fe。
      [0011] 所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
      [0012] (1)制備砂型;
      [0013] (2)配比原料,在電爐中將原料熔煉,熔煉溫度為1500-1560°C ;
      [0014] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理;
      [0015] (4)澆注;
      [0016] (5)冷卻;
      [0017] (6)拋丸處理;
      [0018] (7)表面修邊、打磨處理。
      [0019] 優(yōu)選的,所述砂型由鑄造砂、呋喃樹脂和固化劑制成。
      [0020] 優(yōu)選的,所述砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液,所述石墨粉的質(zhì) 量百分比為:55-62%,然后點(diǎn)火燒結(jié)。點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化,提高表面光潔 度。砂型使用后經(jīng)振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用,減少了浪費(fèi),節(jié)省了 成本。
      [0021] 優(yōu)選的,點(diǎn)火燒結(jié)后用氣體吹掃所述砂型。
      [0022] 優(yōu)選的,分兩次孕育,一次孕育為出鐵時(shí)加入56%的Re ;二次孕育是澆注時(shí)隨流 加入44%的Re。孕育劑可以減少白口傾向,細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除可獲得較商和力學(xué) 性能外,還有較強(qiáng)的抗衰退能力。
      [0023] 優(yōu)選的,所述澆注的溫度為1500- 1520°C。
      [0024] 優(yōu)選的,所述冷卻為自然冷卻,時(shí)間為7- 8小時(shí)。
      [0025] Μη :是脫氧劑、脫硫劑,能夠改善電爐冶煉的流動(dòng)性能,能夠提高鑄件的耐磨性能。
      [0026] Cu :能夠提高淬透性,細(xì)化組織。
      [0027] V :能細(xì)化晶粒,提高基體強(qiáng)度和沖擊韌性,但是過(guò)高的V則強(qiáng)化效果飽和,因此, 含釩量控制在〇. 8%- 1. 2%。
      [0028] Cr:是耐磨材料的基本元素,可以強(qiáng)化基體,提高耐磨性、耐腐蝕性,在提高硬度和 強(qiáng)度的同時(shí)不降低沖擊韌度。
      [0029] Re孕育劑的作用:一、促進(jìn)石墨化,減少白口傾向;二、細(xì)化晶粒,減少偏析,均 勻組織;三、提高力學(xué)強(qiáng)度,調(diào)整硬度,改善機(jī)械性能;四、改善基體、石墨的形態(tài)及分布; 五、減少鑄件內(nèi)應(yīng)力和壁厚敏感性。另外,稀土元素還和Mn、Cu等合金元素復(fù)合,從而改善 鑄鐵組織,提商力學(xué)強(qiáng)度。
      [0030] 孕育劑的孕育反應(yīng)時(shí)間很快,約2分鐘就能夠達(dá)到孕育狀態(tài),然后逐漸衰退,約 16 -18分鐘衰退到原來(lái)狀態(tài)。所以澆注的時(shí)間應(yīng)控制在10分鐘內(nèi)。
      [0031] 孕育劑破碎后,形成一定粒度顆粒,表面積增加,高溫下氧化速度加快。因此,應(yīng)當(dāng) 在鐵液漫溢澆包底時(shí)開(kāi)始加入,持續(xù)到鐵液升至澆包約四分之三處結(jié)束,避免孕育劑在澆 包內(nèi)氧化而降低孕育效果。
      [0032] 澆注成型后根據(jù)客戶需求選擇是否進(jìn)行熱處理,采用常規(guī)熱處理即可。
      [0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
      [0034] 本發(fā)明通過(guò)合理改善QT450鑄件的各成分配比,通過(guò)合理的生產(chǎn)方法,提高了鑄 件的強(qiáng)度、韌性、耐磨性,抗拉強(qiáng)度為450- 470MPa,滿足了需要;在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以 減小壁厚,鑄件減重,節(jié)約成本,同時(shí)注重對(duì)鑄造砂的回收利用,減少了浪費(fèi)。

      【具體實(shí)施方式】
      [0035] 下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
      [0036] 實(shí)施例1 :
      [0037] 一種QT450鑄件,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C:3. 65%、Mn :0. 16%、Si : 2. 68%, Cr :0. 8%, Mg :0. 046%,Cu:0. 34%, P :0. 06%, S :0. 02%, V :0. 9%, Re :0. 028%, 余量為Fe。
      [0038] QT450鑄件的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
      [0039] (1)制備砂型,砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成,砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液,所述石墨粉的質(zhì)量百分比為:58%,然后點(diǎn)火燒結(jié),點(diǎn)火燒結(jié)后用 氣體吹掃所述砂型,點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化,提高表面光潔度。砂型使用后經(jīng) 振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用,減少了浪費(fèi),節(jié)省了成本;
      [0040] ⑵配比原料,在電爐中將原料熔煉,熔煉溫度為1525°c ;
      [0041] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理,分兩次孕育,一次孕育為出鐵時(shí)加入56%的Re ;二次 孕育是澆注時(shí)隨流加入44%的Re。孕育劑可以減少白口傾向,細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除 可獲得較高和力學(xué)性能外,還有較強(qiáng)的抗衰退能力;
      [0042] (4)澆注,澆注的溫度為1512°C ;
      [0043] (5)自然冷卻,時(shí)間為7. 2小時(shí);
      [0044] (6)拋丸處理;
      [0045] (7)表面修邊、打磨處理。
      [0046] Μη :是脫氧劑、脫硫劑,能夠改善電爐冶煉的流動(dòng)性能,能夠提高鑄件的耐磨性能。
      [0047] Cu :能夠提高淬透性,細(xì)化組織。
      [0048] V :能細(xì)化晶粒,提高基體強(qiáng)度和沖擊韌性,但是過(guò)高的V則強(qiáng)化效果飽和,因此, 含釩量控制在〇. 8%- 1. 2%。
      [0049] Cr:是耐磨材料的基本元素,可以強(qiáng)化基體,提高耐磨性、耐腐蝕性,在提高硬度和 強(qiáng)度的同時(shí)不降低沖擊韌度。
      [0050] Re孕育劑的作用:一、促進(jìn)石墨化,減少白口傾向;二、細(xì)化晶粒,減少偏析,均 勻組織;三、提高力學(xué)強(qiáng)度,調(diào)整硬度,改善機(jī)械性能;四、改善基體、石墨的形態(tài)及分布; 五、減少鑄件內(nèi)應(yīng)力和壁厚敏感性。另外,稀土元素還和Mn、Cu等合金元素復(fù)合,從而改善 鑄鐵組織,提商力學(xué)強(qiáng)度。
      [0051] 孕育劑的孕育反應(yīng)時(shí)間很快,約2分鐘就能夠達(dá)到孕育狀態(tài),然后逐漸衰退,約 16 -18分鐘衰退到原來(lái)狀態(tài)。所以澆注的時(shí)間應(yīng)控制在10分鐘內(nèi)。
      [0052] 孕育劑破碎后,形成一定粒度顆粒,表面積增加,高溫下氧化速度加快。因此,應(yīng)當(dāng) 在鐵液漫溢澆包底時(shí)開(kāi)始加入,持續(xù)到鐵液升至澆包約四分之三處結(jié)束,避免孕育劑在澆 包內(nèi)氧化而降低孕育效果。
      [0053] 澆注成型后根據(jù)客戶需求選擇是否進(jìn)行熱處理,采用常規(guī)熱處理即可。
      [0054] 實(shí)施例2 :
      [0055] -種QT450鑄件,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C :3. 6%、Μη :0. 3%、Si : 2. 6%、Cr :1. 0%、Mg :0· 04%、Cu:0. 6%、P :0· 06%、S :0· 03%、V :0· 8%、Re :0· 02%,余量 為Fe。
      [0056] QT450鑄件的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
      [0057] (1)制備砂型,砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成,砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液,所述石墨粉的質(zhì)量百分比為:62%,然后點(diǎn)火燒結(jié),點(diǎn)火燒結(jié)后用 氣體吹掃所述砂型,點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化,提高表面光潔度。砂型使用后經(jīng) 振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用,減少了浪費(fèi),節(jié)省了成本;
      [0058] (2)配比原料,在電爐中將原料熔煉,熔煉溫度為1560°C ;
      [0059] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理,分兩次孕育,一次孕育為出鐵時(shí)加入56%的Re ;二次 孕育是澆注時(shí)隨流加入44%的Re。孕育劑可以減少白口傾向,細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除 可獲得較高和力學(xué)性能外,還有較強(qiáng)的抗衰退能力;
      [0060] (4)澆注,澆注的溫度為1500°C ;
      [0061] (5)自然冷卻,時(shí)間為8小時(shí);
      [0062] (6)拋丸處理;
      [0063] (7)表面修邊、打磨處理。
      [0064] 實(shí)施例3 :
      [0065] 一種QT450鑄件,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C:3. 9%、Mn:0. 1%、Si : 2. 9%、Cr :0· 6%、Mg :0· 06%、Cu:0. 3%、P :0· 04%、S :0· 02%、V :1. 2%、Re :0· 04%,余量 為Fe。
      [0066] QT450鑄件的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
      [0067] (1)制備砂型,砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成,砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液,所述石墨粉的質(zhì)量百分比為:55%,然后點(diǎn)火燒結(jié),點(diǎn)火燒結(jié)后用 氣體吹掃所述砂型,點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化,提高表面光潔度。砂型使用后經(jīng) 振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用,減少了浪費(fèi),節(jié)省了成本;
      [0068] (2)配比原料,在電爐中將原料熔煉,熔煉溫度為1500°C ;
      [0069] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理,分兩次孕育,一次孕育為出鐵時(shí)加入56%的Re ;二次 孕育是澆注時(shí)隨流加入44%的Re。孕育劑可以減少白口傾向,細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除 可獲得較高和力學(xué)性能外,還有較強(qiáng)的抗衰退能力;
      [0070] (4)澆注,澆注的溫度為1520°C ;
      [0071] (5)自然冷卻,時(shí)間為7小時(shí);
      [0072] (6)拋丸處理;
      [0073] (7)表面修邊、打磨處理。
      [0074] 實(shí)施例4 :
      [0075] 一種QT450鑄件,由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C:3. 68%、Mn :0. 14%、Si : 2. 82 %, Cr :0. 74 %, Mg :0. 046 Cu:0. 56 P :0. 052 S :0. 012 V :0. 84 Re : 0. 025%,余量為 Fe。
      [0076] QT450鑄件的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
      [0077] (1)制備砂型,砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成,砂型制成后在其表面涂抹
      【權(quán)利要求】
      1. 一種QT450鑄件,其特征在于:由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C :3. 6% -3.9%、 Μη :0. 1% -0. 3%, Si :2. 6% -2. 9%, Cr :0. 6% -1. 0%, Mg :0. 04% -〇. 06%, Cu:0. 3% - 0· 6%、P 彡 0· 06%、S 彡 0· 03%、V :0· 8%-1. 2%、Re :0· 02%-0· 04%,余量為 Fe。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的QT450鑄件,其特征在于:由如下成分及其質(zhì)量百分比 組成:C :3· 6 % -3. 8 %、Μη :0· 1 % -0· 2 %、Si :2· 6 % -2. 8 %、Cr :0· 7 % -1. 0 %、Mg : 0. 04 % -0. 06 %, Cu:0. 3 %-0. 5 %, P ^ 0. 06 %, S ^ 0. 03 V :0. 8 %-1. 0 Re : 0· 02%-(λ 04%,余量為 Fe。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的QT450鑄件,其特征在于:由如下成分及其質(zhì)量百分比 組成:C :3. 65%、Mn :0· 16%、Si :2. 68%、Cr :0· 8%、Mg :0· 046%、Cu:0. 34%、P :0· 06%、S : 0· 02%、V :0· 9%、Re :0· 028%,余量為 Fe。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)制備砂型; ⑵配比原料,在電爐中將原料熔煉,熔煉溫度為1500-1560°C ; (3) 加入Re進(jìn)行孕育處理; (4) 澆注; (5) 冷卻; (6) 拋丸處理; (7) 表面修邊、打磨處理。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,其特征在于:所述砂型由鑄造砂、呋 喃樹脂和固化劑制成。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,其特征在于:所述砂型制成后在其 表面涂抹石墨粉和酒精的混合液,所述石墨粉的質(zhì)量百分比為:55- 62%,然后點(diǎn)火燒結(jié)。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,其特征在于:點(diǎn)火燒結(jié)后用氣體吹 掃所述砂型。
      8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,其特征在于:分兩次孕育,一次孕育 為出鐵時(shí)加入56%的Re ;二次孕育是澆注時(shí)隨流加入44%的Re。
      9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,其特征在于:所述澆注的溫度為 1500-1520 ?。
      10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT450鑄件的生產(chǎn)方法,其特征在于:所述冷卻為自然冷 卻,時(shí)間為7- 8小時(shí)。
      【文檔編號(hào)】B22C9/12GK104060152SQ201410232120
      【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
      【發(fā)明者】王大順 申請(qǐng)人:安徽省瑞順鑄造科技有限公司
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