-70℃超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】一種?70℃超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，以生鐵、廢鋼、鎳、硅鐵、增碳劑，或生鐵、回爐料、廢鋼、鎳、增碳劑作為鐵水冶煉原料，放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，得到合格鐵水，加入增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐；對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，裝入球化劑、孕育劑和鐵屑，保溫，將鐵水沖入球化處理包中，當(dāng)球化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入孕育劑進(jìn)行二次孕育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水；鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí)加入隨流孕育劑進(jìn)行隨流孕育，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。優(yōu)點(diǎn)是：工藝簡單，操作容易。制得的?70℃超低溫高韌性球墨鑄鐵拉伸強(qiáng)度為400MPa以上、在?70℃下沖擊性能為12J以上。
【專利說明】
-70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種-70 °C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 超低溫高韌性球墨鑄鐵具有優(yōu)良的耐超低溫機(jī)械性能，特別是塑性和韌性，主要 應(yīng)用于寒冷地區(qū)的重要設(shè)備部件上，如風(fēng)電的變速箱、輪毅、底座、鐵路及地鐵配件。
[0003] 目前，國內(nèi)外超低溫高韌性球墨鑄鐵耐超低溫溫度一般為-20 °C和-40 °C，如 QT350-22AL標(biāo)準(zhǔn)和QT400-18AL標(biāo)準(zhǔn)中分別規(guī)定材料的-40°C和_20°C超低溫沖擊性能為12J 以上。隨著高鐵列車運(yùn)行向更低氣溫區(qū)域拓展，-70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵被提出來，要 求其-70°C的超超低溫下拉伸強(qiáng)度為400MPa以上，沖擊性能為12J以上。由于對(duì)性能要求較 高，-70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝的相關(guān)報(bào)道很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在-70°C的超超低溫下拉伸強(qiáng)度為400MPa以 上、沖擊性能為12J以上的-70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是： 一種-70 °C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其具體步驟是： ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成:生鐵70%-73.5%，廢鋼25 %-28.5%， Ni0.71%-0.9%，硅鐵0·3%-0·35%，增碳劑0·4%-0·5% ; 或鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成:生鐵45 %-55 %，-70°C超低溫高韌 性球墨鑄鐵回爐料25%-35%，廢鋼18%-20%，增碳劑0·4%-0·5% ;Ni 0·71%-0·9% ; (2) 冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1510 °C -1530 °C時(shí)，取樣檢測 冶煉得到的鐵水成分，根據(jù)取樣檢測結(jié)果，進(jìn)行成分調(diào)整，使鐵水中的C的質(zhì)量含量為 3.5%-3.9%、31的質(zhì)量含量為0.6%-0.8%、附的質(zhì)量含量為0.71%-0.9%，得到合格鐵 水，加入占鐵水總質(zhì)量0.08 % -0.12 %的增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為400 °C-450 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.0 % -1.3 %的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4 %的孕育 劑、占鐵水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400°C-450°C保溫lh，將步驟(2)中的鐵水沖入球化處理包 中，當(dāng)球化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn) 行二次孕育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水； 兩次加入的所述孕育劑為硅鈣鋇孕育劑； (5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí)加入隨流孕育劑進(jìn)行 隨流孕育，所述隨流孕育劑為硫氧孕育劑，其中，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的 0 · 1 %，元成饒注； (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900 °C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。
[0006] 所述生鐵為高純生鐵，其中成分質(zhì)量百分含量的要求如下：
生鐵中微量元素質(zhì)量百分含量的要求如下：
[0007] 所述廢鋼為碳素鋼，其中成分質(zhì)量百分含量的要求如下：
〇
[0008]所述的球化劑為埃肯5800球化劑，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
〇
[0009] 所述硅鐵的牌號(hào)按GB2272-87標(biāo)準(zhǔn)的FeSi75-B和FeSi75-C。
[0010] 所述增碳劑為高溫石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì)量含量多99.5%，N和S的質(zhì)量含量 合計(jì) <0.05%。
[0011]所述孕育劑為?？镶}鋇孕育劑，牌號(hào)為BARIN0C，其粒度為所述隨流孕育 劑為埃肯硫氧孕育劑，其粒度為〇. 2mm-0.7mm。
[0012] 步驟(2)成分調(diào)整為C的質(zhì)量含量為3.5%-3.8%、Si的質(zhì)量含量為0.6%-0.8%、 Ni的質(zhì)量含量為0·71%-0·9%， 澆注時(shí)，整個(gè)澆注完成時(shí)間< lOmin。
[0013] 澆注時(shí)，澆注溫度為1380 °C -1440 °C。
[0014]本發(fā)明的有益效果是： 工藝簡單，操作容易。通過減少球墨鑄鐵中硅元素的含量，降低超低溫沖擊溫度，通過 加入鎳，提高抗拉強(qiáng)度，解決硅元素含量降低導(dǎo)致的抗拉強(qiáng)度減低的問題。并且冶煉鐵水 時(shí)，在出鐵前，加入增碳劑的同時(shí)進(jìn)行出爐，使增碳劑不能變成碳原子，而是以碳原子微晶 的形式存在，形成多個(gè)單獨(dú)的晶核，從而增加球鐵中的石墨球數(shù)。因此，制得的超低溫高韌 性球墨鑄鐵在-70°C下也具有優(yōu)異的塑性和韌性，其-70°C的超超低溫下拉伸強(qiáng)度為400MPa 以上、沖擊性能為12J以上。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的未經(jīng)腐蝕的100倍金相圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的未經(jīng)腐蝕的100倍金相圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例4的未腐蝕的100倍金相圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的腐蝕后的100倍金相圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的腐蝕后的100倍金相圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的腐蝕后的100倍金相圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例1的拉伸性能力變形曲線； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的拉伸性能力變形曲線； 圖9是本發(fā)明實(shí)施例3的拉伸性能力變形曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明合格鐵水標(biāo)準(zhǔn)要求按下表執(zhí)行： 表1合格鐵水標(biāo)準(zhǔn)要求
〇'
[0017] 實(shí)施例1 ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成：生鐵70.04 %，廢鋼28.5 %，Ni 0.71%，硅鐵 0.35%，增碳劑0.4%; a.生鐵為高純生鐵，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
生鐵中微量元素質(zhì)量百分含量如下：
余量為鐵； b. 廢鋼為碳素鋼，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
余量為鐵； c. 硅鐵的牌號(hào)按GB2272-87標(biāo)準(zhǔn)的FeSi75-B; (2) 冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1510 °C時(shí)，取樣檢測冶煉得 到的鐵水成分，得到合格鐵水，加入占鐵水總質(zhì)量0.08%的增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； d. 步驟(1)和步驟(2)增碳劑牌號(hào)SQ-ZT-09，濟(jì)南圣泉產(chǎn)，為石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì) 量含量彡99.5%，N和S的質(zhì)量含量合計(jì)<0.05% ; (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為400 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.0 %的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4 %的孕育劑、占鐵 水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400 °C-450 °C保溫1 h，將步驟(2)中的鐵水沖入球化處理包中，當(dāng)球 化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn)行二次孕 育，并繼續(xù)沖入剩余1/3鐵水； e. 球化劑為埃肯5800球化劑，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
f. 兩次加入的孕育劑為?？镶}鋇孕育劑，粒度3-8mm(BARINOC)，其中成分質(zhì)量百分含 量如下：
g. 隨流孕育劑為埃肯硫氧孕育劑，粒度0.2-0.7mm。其中成分質(zhì)量百分含量如下：
(5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后在1380 °C-1440 °C下進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí) 加入隨流孕育劑進(jìn)行隨流孕育，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的0.1%，整個(gè)澆注完成 時(shí)間< 1 Omin，完成饒注； (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。
[0018] 球墨鑄鐵金相_石墨大小和評(píng)定[GB/T 9441-2009]，評(píng)定結(jié)果為： 評(píng)定級(jí)別:3級(jí)：（球化率= 84.92%); 7級(jí):石墨顆粒真實(shí)平均直徑=0.0247mm，石墨球數(shù)(個(gè)/平方毫米）=211。
[0019] 實(shí)施例2 ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成：生鐵73.3 %，廢鋼25 %，Ni 0.9 %，硅 鐵0.3%，增碳劑0.5%; a. 生鐵為高純生鐵，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
生鐵中微量元素質(zhì)量百分含量如下：
余量為鐵； b. 廢鋼為碳素鋼，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
余量為鐵； c. 硅鐵的牌號(hào)按GB2272-87標(biāo)準(zhǔn)的FeSi75-C; (2) 冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1530 °C時(shí)，取樣檢測冶煉得 到的鐵水成分，得到合格鐵水，加入占鐵水總質(zhì)量0.12%的增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； d. 步驟(1)和步驟(2)增碳劑牌號(hào)SQ-ZT-09，濟(jì)南圣泉產(chǎn)，為石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì) 量含量彡99.5%，N和S的質(zhì)量含量合計(jì)<0.05% ; (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為450 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.3 %的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4%的孕育劑、占鐵 水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400 °C-450 °C保溫1 h，將步驟(2)中的鐵水沖入球化處理包中，當(dāng)球 化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn)行二次孕 育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水； e. 球化劑為埃肯5800球化劑，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
f. 兩次加入的孕育劑為?？镶}鋇孕育劑，粒度3-8mm(BARINOC)，其中成分質(zhì)量百分含 量如下：
g.隨流孕育劑為埃肯硫氧孕育劑，粒度0.2-0.
7mm，其中成分質(zhì)量百分含量如下： (5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后在1380 °C-1440 °C下進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí) 加入隨流孕育劑進(jìn)行隨流孕育，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的0.1%，整個(gè)澆注完成 時(shí)間< 1 Omin，完成饒注； (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。
[0020] 球墨鑄鐵金相_石墨大小和評(píng)定[GB/T 9441-2009]，評(píng)定結(jié)果為： 評(píng)定級(jí)別：3級(jí)：（球化率= 89.86%); 7級(jí):石墨顆粒真實(shí)平均直徑=0.0225mm，石墨球數(shù)(個(gè)/平方毫米）=247。
[0021] 實(shí)施例3 ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成：生鐵72 %，廢鋼26.3 %，Ni 0.8 %，硅 鐵0.4%，增碳劑0.5%; a. 生鐵為高純生鐵，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
生鐵中微量元素質(zhì)量百分含量如下：
余量為鐵； b. 廢鋼為碳素鋼，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
余量為鐵； c. 硅鐵的牌號(hào)按GB2272-87標(biāo)準(zhǔn)的FeSi75-B; (2) 冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1520 °C時(shí)，取樣檢測冶煉得 到的鐵水成分，得到合格鐵水，加入占鐵水總質(zhì)量0.10%的增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； d. 步驟(1)和步驟(2)增碳劑牌號(hào)SQ-ZT-09，濟(jì)南圣泉產(chǎn)，為石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì) 量含量彡99.5%，N和S的質(zhì)量含量合計(jì)<0.05% ; (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為420 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.2 %的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4 %的孕育劑、占鐵 水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400 °C-450 °C保溫1 h，將步驟(2)中的鐵水沖入球化處理包中，當(dāng)球 化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn)行二次孕 育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水； e. 球化劑為?？?800球化劑，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
f. 兩次加入的孕育劑為埃肯鈣鋇孕育劑，粒度3-8mm(BARINOC)，其中成分質(zhì)量百分含 量如下：
g. 隨流孕育劑為?？狭蜓踉杏齽６?.2-0.7mm，其中成分質(zhì)量百分含量如下：
(5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后在1380 °C-1440 °C下進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí) 加入隨流孕育劑進(jìn)行隨流孕育，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的0.1%，整個(gè)澆注完成 時(shí)間< 1 Omin，完成饒注； (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。
[0022] 球墨鑄鐵金相_石墨大小和評(píng)定[GB/T 9441-2009]，評(píng)定結(jié)果為： 評(píng)定級(jí)別:3級(jí)：（球化率= 85.44%); 7級(jí):石墨顆粒真實(shí)平均直徑=0.0236mm，石墨球數(shù)(個(gè)/平方毫米）=225; 鐵素體量為100 %。
[0023]表2本發(fā)明實(shí)施例1-實(shí)施例3沖擊功檢驗(yàn)結(jié)果
實(shí)施例4 ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成:生鐵45.89%，實(shí)施例1生產(chǎn)的-70°C超 低溫高韌性球墨鑄鐵回爐料35%，廢鋼18%，Ni 0.71%，增碳劑0.4% ; a.生鐵為高純生鐵，其中成分質(zhì)量百分含量的要求如下：
生鐵中微量元素質(zhì)量百分含量的要求如下：
余量為鐵； (2) 冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1510 °C時(shí)，取樣檢測冶煉得 到的鐵水，根據(jù)取樣檢測結(jié)果，進(jìn)行成分調(diào)整，得到合格鐵水，加入占鐵水總質(zhì)量0.08%的 增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； c.步驟(1)和步驟(2)增碳劑牌號(hào)SQ-ZT-09，濟(jì)南圣泉產(chǎn)，為石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì) 量含量彡99.5%，N和S的質(zhì)量含量合計(jì)<0.05% ; (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為400 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.0 %的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4 %的孕育劑、占鐵 水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400 °C-450 °C保溫1 h，將步驟(2)中的鐵水沖入球化處理包中，當(dāng)球 化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn)行二次孕 育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水；
(5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后在1380 °C-1440 °C下進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí) 加入隨流孕育劑進(jìn)行隨流孕育，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的0.1%，整個(gè)澆注完成 時(shí)間< 1 Omin，完成饒注； (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。
[0024] 球墨鑄鐵金相_石墨大小和評(píng)定[GB/T 9441-2009]，評(píng)定結(jié)果為： 評(píng)定級(jí)別：3級(jí)：（球化率= 88.93%); 7級(jí):石墨顆粒真實(shí)平均直徑=0.0241mm，石墨球數(shù)(個(gè)/平方毫米）=272。
[0025] 實(shí)施例5 ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成:生鐵54.2 %，實(shí)施例1生產(chǎn)的-70 °C超 低溫高韌性球墨鑄鐵回爐料25%，廢鋼19.4%，Ni 0.9%，增碳劑0.5% ;
余量為鐵； (2) 冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1530 °C時(shí)，取樣檢測冶煉得 到的鐵水成分，根據(jù)取樣檢測結(jié)果，進(jìn)行成分調(diào)整，得到合格鐵水，加入占鐵水總質(zhì)量 0.12 %的增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； c.步驟(1)和步驟(2)增碳劑牌號(hào)SQ-ZT-09，濟(jì)南圣泉產(chǎn)，為石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì) 量含量彡99.5%，N和S的質(zhì)量含量合計(jì)<0.05% ; (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為450 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.3 %的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4%的孕育劑、占鐵 水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400 °C-450 °C保溫1 h，將步驟(2)中的鐵水沖入球化處理包中，當(dāng)球 化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn)行二次孕 育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水；
e.兩次加入的孕育劑為埃肯鈣鋇孕育劑，粒度3-8mm(BARIN0C)，其中成分質(zhì)量百分含 量如下：
(5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后在1380 °C-1440 °C下進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí) 加入隨流孕育劑進(jìn)行隨流孕育，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的0.1%，整個(gè)澆注完成 時(shí)間< 1 Omin，完成饒注； (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。
[0031] 球墨鑄鐵金相_石墨大小和評(píng)定[GB/T 9441-2009]，評(píng)定結(jié)果為： 評(píng)定級(jí)別:3級(jí)：（球化率=87.27 % ); 7級(jí):石墨顆粒真實(shí)平均直徑=0.0229mm，石墨球數(shù)(個(gè)/平方毫米）=266; 鐵素體量為100 %。
[0026] 實(shí)施例6 ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成:生鐵50%，實(shí)施例1生產(chǎn)的-70°C超低 溫高韌性球墨鑄鐵回爐料30 %，廢鋼18.8 %，Ni 0.8 %，增碳劑0.4 % ;
余量為鐵； (2)冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1520 °C時(shí)，取樣檢測冶煉得 到的鐵水成分，根據(jù)取樣檢測結(jié)果，進(jìn)行成分調(diào)整，得到合格鐵水，加入占鐵水總質(zhì)量 0.09 %的增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； c.步驟(1)和步驟(2)增碳劑牌號(hào)SQ-ZT-09，濟(jì)南圣泉產(chǎn)，為石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì) 量含量彡99.5%，N和S的質(zhì)量含量合計(jì)<0.05% ; (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為430 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.1 %的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4 %的孕育劑、占鐵 水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400 °C-450 °C保溫1 h，將步驟(2)中的鐵水沖入球化處理包中，當(dāng)球 化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn)行二次孕 育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水；
(5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后在1380 °C-1440 °C下進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí) 加入隨流孕育劑進(jìn)行隨流孕育，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的0.1%，整個(gè)澆注完成 時(shí)間< 1 Omin，完成饒注 (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到超低溫高韌性球墨鑄鐵。
[0027] 球墨鑄鐵金相_石墨大小和評(píng)定[GB/T 9441-2009]，評(píng)定結(jié)果為： 評(píng)定級(jí)別:3級(jí)：（球化率= 86.22%); 7級(jí):石墨顆粒真實(shí)平均直徑=0.0221mm，石墨球數(shù)(個(gè)/平方毫米）=261; 鐵素體量為100 %。
[0028]表3本發(fā)明實(shí)施例4-實(shí)施例6沖擊功檢驗(yàn)結(jié)果
將本發(fā)明實(shí)施例1-實(shí)施例6制成規(guī)格為φ 10的樣件，進(jìn)行拉伸性能試驗(yàn)，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T228-2002，標(biāo)距為50nm，測試溫度為22 °C，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示： 表4拉伸性能試驗(yàn)表
表5本發(fā)明實(shí)施例1-實(shí)施例6制備的-70 °C超低溫高韌性球墨鑄鐵中成分表
注:余量為鐵。
[0029] 由表2和表3可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1-實(shí)施例6生產(chǎn)的超低溫高韌性球墨鑄鐵在-70°C的沖擊性能為12J以上，沖擊性能符合-70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求， 并優(yōu)于國家同類產(chǎn)品。由表4可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1-實(shí)施例6生產(chǎn)的超低溫高韌性球墨 鑄鐵拉伸強(qiáng)度均>400MPa，拉伸強(qiáng)度指標(biāo)符合高韌性球墨鑄鐵的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0030] 以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種-70°c超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是:具體步驟是： ⑴配料 稱取鐵水冶煉原料： 鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成:生鐵70 %-73.5 %，廢鋼25 %-28.5 %， 附0.71%-0.9%，硅鐵0.3%-0.35%和增碳劑0.4%-0.5%; 或鐵水冶煉原料按重量百分含量由以下成分組成：生鐵45 %-55 %，-70 °C超低溫高韌 性球墨鑄鐵回爐料25%-35%，廢鋼18%-20%，Ni 0·71%-0·9%和增碳劑0·4%-0·5% ; (2) 冶煉鐵水 將鐵水冶煉原料放入在中頻爐進(jìn)行冶煉，當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1510 °C -1530 °C時(shí)，取樣檢測 冶煉得到的鐵水成分，根據(jù)取樣檢測結(jié)果，進(jìn)行成分調(diào)整，使鐵水中的C的質(zhì)量含量為 3.5%-3.9%、31的質(zhì)量含量為0.6%-0.8%、附的質(zhì)量含量為0.71%-0.9%，得到合格鐵 水，加入占鐵水總質(zhì)量0.08 % -0.12 %的增碳劑進(jìn)行預(yù)孕育，并出爐； (3) 、球化處理包的烤包處理 裝料前，對(duì)球化處理包進(jìn)行烤包作業(yè)，烤包溫度為400 °C-450 °C ; (4) 、球化處理 向球化處理包裝入占鐵水總質(zhì)量1.0%-1.3%的球化劑、占鐵水總質(zhì)量0.4%的孕育劑 和占鐵水總質(zhì)量1 %的鐵肩，在400 °C-450 °C保溫Ih，將步驟（2)中的鐵水沖入球化處理包 中，當(dāng)球化處理包中沖入鐵水的量占鐵水總質(zhì)量2/3時(shí)，加入占鐵水總質(zhì)量0.4%孕育劑進(jìn) 行二次孕育，并繼續(xù)沖入剩余鐵水； 兩次加入的所述孕育劑為硅鈣鋇孕育劑； (5) 、澆注處理 鐵水完全沖入球化處理包后，扒渣，然后進(jìn)行澆注，在澆注的同時(shí)加入隨流孕育劑進(jìn)行 隨流孕育，所述隨流孕育劑為硫氧孕育劑，其中，隨流孕育劑的加入量占鐵水總質(zhì)量的 0 · 1 %，元成饒注； (6) 、熱處理 將澆注完成后的鑄鐵冷卻后進(jìn)行退火熱處理，退火溫度為900°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，退 火處理后進(jìn)行爐冷至580°C，然后空冷，得到_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述生 鐵為高純生鐵，其成分質(zhì)量百分含量的要求如下：3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是：所述廢 鋼為碳素鋼，其成分質(zhì)量百分含量的要求如下：5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述硅 鐵的牌號(hào)按GB2272-87標(biāo)準(zhǔn)的FeSi75-B或FeSi75-C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述增 碳劑為高溫石墨化增碳劑，其中，C的質(zhì)量含量多99.5%，N和S的質(zhì)量含量合計(jì)<0.05%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是:所述孕 育劑為埃肯鈣鋇孕育劑，牌號(hào)為BARINOC，其粒度為3mm-8mm;所述隨流孕育劑為?？狭蜓踉?育劑，其粒度為〇. 2mm-0.7mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是:_70°C超 低溫高韌性球墨鑄鐵中C質(zhì)量含量3.5%-3.8%，Si質(zhì)量含量1.6%-2.0%，Mn的質(zhì)量含量彡 0.15%，P的質(zhì)量含量彡0.025 %，Mg的質(zhì)量含量為0.03 %-0.045 %，RE的質(zhì)量含量< 0.01%，S的質(zhì)量含量為0.006%-0.015%。、附的質(zhì)量含量為0·71%-0·9%，9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是:澆注時(shí)， 整個(gè)澆注完成時(shí)間SlOmin。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_70°C超低溫高韌性球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝，其特征是：澆注 時(shí)，澆注溫度為1380 °C -1440 °C。
【文檔編號(hào)】C22C33/08GK105886692SQ201610261678
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】苗昕旺, 王樹峰, 孫海清, 高崇彧, 孫明, 高寶文
【申請(qǐng)人】錦州捷通鐵路機(jī)械制造有限公司