一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵qt900-6及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900?6，由按重量百分比計(jì)的以下元素組成：C：3.2?3.7%，Si：2.4?2.8%，Mn：≤0.2%，P：≤0.03%，S：0.005?0.02%，Cu：0.8?1.4%，余量為Fe以及不可避免的微量元素。該高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900?6抗壓強(qiáng)度大，屈服強(qiáng)度大，機(jī)械性能優(yōu)異。
【專利說(shuō)明】
-種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鑄鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6及其制 備方法，可作為汽車零部件、礦山機(jī)械等零部件的材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 球墨鑄鐵材料具有良好的綜合機(jī)械性能與工藝性能，強(qiáng)度高，抗沖擊，初性好，在 塑性、抗蝕、抗氧化、耐熱、抗裂、減振等方面，是其他材料不可比擬的，可應(yīng)用于一些受力復(fù) 雜，對(duì)強(qiáng)度、初性、耐磨性要求較高的零件中。
[0003] 汽車類零部件對(duì)材料的性能要求隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越高，較高的使用性能 可提高汽車的使用性和安全性，高牌號(hào)、低價(jià)格、優(yōu)良性能的材料是改善汽車使用性的突破 方向。QT900-6鑄態(tài)下抗拉強(qiáng)度大于900Mpa，基體組織為珠光體，具有高強(qiáng)度、高初性、耐磨 的特性，成為汽車零部件、連接支架、礦山機(jī)械等鑄件材料的新選擇。
[0004] 中國(guó)專利CN104120332B公開了一種高強(qiáng)度高初性球墨鑄鐵600-10,屬于鑄鐵冶金
技術(shù)領(lǐng)域，所述高強(qiáng)度高初性球墨鑄鐵600-10的各元素質(zhì)量百分比為:C: 3.48%-3.7%，Si : 2.5%-2.7%,Μη：0.7%-1.0%,P：0.019%-〇.04%,S： 0.009%-0.02%，Σ RE:0.054%-0.0648%，Mg: 0.04%-0.05%，余量為Fe W及不可避免的微 量元素。本發(fā)明還公開了一種生產(chǎn)高強(qiáng)度高初性球墨鑄鐵600-10的生產(chǎn)工藝，該發(fā)明的高 強(qiáng)度高初性球墨鑄鐵600-10具有強(qiáng)度高，初性好，鑄造工藝簡(jiǎn)單，易于成型等特點(diǎn)；但是該 發(fā)明制備的球墨鑄鐵600-10的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度不夠高。中國(guó)專利CN103981434B公開了 一種高強(qiáng)初球墨鑄鐵的制備方法，它是一種利用中頻電爐、通過(guò)選用含硫、憐和儘量低的生 鐵、廢鋼等原材料烙煉鐵液生產(chǎn)高強(qiáng)初球墨鑄鐵鑄件的方法，主要包括化學(xué)成分設(shè)計(jì)、爐料 選擇及中頻爐烙煉、球化劑選擇及球化處理方法、孕育劑選擇及孕育處理方法等。該發(fā)明制 備的抗拉強(qiáng)度>600MPa，不適用于對(duì)材料有更高強(qiáng)度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵 QT900-6，該高強(qiáng)度球墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度大，屈服強(qiáng)度大，延伸率高、耐磨性好，各項(xiàng)優(yōu)異性能。
[0006] 另外本發(fā)明還提供了高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案： 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6，由按重量百分比計(jì)的W下元素組成：C: 3.2-3.7%，Si : 2.4-2.8%，Mn:《0.2%，P:《0.03%，S:0.005-0.02%，加:0.8-1.4%，余量為化 W及不可避免的 微量元素。
[000引一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，包括W下步驟： (1) 配料:采用原料W及配比如下:高純生鐵45-55%、低硫低儘廢鋼40-50%、碳化娃0.5- 1.5%、增碳劑 0.3-0.8%、銅0.8-1.4%、銘鐵0.15-0.4%、娃鐵合金1.1-2.00/0; (2) 烙煉:將上述高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐烙煉，見鐵水后加入一半重量的碳化娃， 然后加入增碳劑、低硫低儘廢鋼，待烙煉至2/^3時(shí)加入余下碳化娃，待所有爐料烙清，向鐵水 中添加銅、銘鐵和娃鐵合金，當(dāng)鐵水溫度>150(TC后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果 確定球化劑和孕育劑的添加量W對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1520-1540°C時(shí)出爐到球化包，所述球化包 底部放置原料總量1.0-1.3%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料總量0.3-0.5%的稀±娃鐵合金 孕育劑，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵水進(jìn)行球化、孕育處理；當(dāng)出鐵水為總量的2/^3時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加 入原料總量0.3-0.6%娃鎖錯(cuò)孕育劑和0.3-0.6%珠光體孕育劑進(jìn)行孕育，繼續(xù)出鐵至額定 量； (4) 誘注:誘注溫度控制在1370-1420°C，誘注時(shí)隨流添加原料總量0.08-0.15%娃領(lǐng)孕 育劑； (5) 后處理:鑄件冷卻至600°C-70(rC時(shí)，化箱，待完全冷卻后，清砂、去除誘、冒口，清理 分型面毛刺，拋丸15-20min，獲得產(chǎn)品。
[0009] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中低硫低儘廢鋼中S《0.04%、Mn《0.5%;所述增碳劑中碳 含量>98%，粒徑為2-6mm。
[0010] 進(jìn)一步的，所述高純生鐵型號(hào)為C04,所述娃鐵合金為FeSi75-B，所述銘鐵為 化化日日C4.0。
[0011] 進(jìn)一步的，所述球化劑為銅系球化劑，粒徑為5-20mm。
[0012] 進(jìn)一步的，所述娃鎖錯(cuò)孕育劑的粒徑為0.1-0.4mm，所述珠光體孕育劑的粒徑為 0.2-0.8mm;所述稀±娃鐵合金孕育劑的粒徑為10-20mm，所述娃領(lǐng)孕育劑粒徑為0.1- Ο.Απιπι。
[0013] 進(jìn)一步的，所述步驟(3)中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟(2)中烙煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低儘廢鋼壓 入。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明公開的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的抗拉強(qiáng)度為930-960Mpa，屈服強(qiáng)度為550- 620Mpa，延伸率為6-8%，球化率為85%，各項(xiàng)性能優(yōu)異。
[0016] 2、本發(fā)明高強(qiáng)度球墨鑄鐵材料QT900-6主要組織為珠光體。為了提高初性，即，提 高石墨球數(shù)，控制含碳量，最終C的含量控制在3.2%-3.7%。
[0017] 為使材料抗拉強(qiáng)度達(dá)到900MPaW上，必須適當(dāng)提高孕育效果，增加并細(xì)化石墨球， 因此適當(dāng)?shù)奶岣咄薜暮?，起到固溶?qiáng)化作用，因此將娃的含量控制在2.4%-2.8%。
[0018] 儘是穩(wěn)定珠光體的元素，可W提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度和硬度，但是它有嚴(yán)重的正偏 析傾向，嚴(yán)重時(shí)會(huì)促使形成晶間碳化物，顯著降低球墨鑄鐵的初性，經(jīng)多次試驗(yàn)，本發(fā)明將 車孟的含量控制在《0.2%。
[0019] 憐在球墨鑄鐵中有嚴(yán)重的偏析傾向，易在晶間形成憐共晶，嚴(yán)重降低球墨鑄鐵的 塑性、初性和強(qiáng)度，增加縮松傾向，因此嚴(yán)格控制P《0.03%。
[0020] 硫與球化元素儀、稀±有很強(qiáng)的結(jié)合能力，生成硫化物或硫的氧化物，不僅消耗球 化劑，造成球化不穩(wěn)定，而且還是夾雜物數(shù)量增多因素，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生缺陷，造成球化衰退 速度加快，但過(guò)低的硫降低了結(jié)晶核屯、，不利于石墨球數(shù)的提高，因此應(yīng)嚴(yán)格控制S在 0.005%-0.02%〇
[0021] 為了有效控制珠光體含量，促進(jìn)石墨化，減少或消除游離滲碳體的形成，細(xì)化珠光 體，強(qiáng)化基體組織，提高基體強(qiáng)度和硬度，改善鑄件斷面組織均勻性，改善石墨球的形狀和 增加石墨球數(shù)，本發(fā)明在材料中加入0.8-1.4%的銅。
[0022] 3、制備高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6原料包括低硫低儘廢鋼和碳化娃，其中低硫低儘 廢鋼加入量的不同對(duì)鑄鐵室溫組織、共晶團(tuán)數(shù)量、初生枝晶形貌及拉伸性能和斷裂機(jī)理有 很大影響。低硫低儘廢鋼的添加增加了鐵液中的含氮量，氮對(duì)鑄鐵的珠光體晶粒尺寸和片 間距減小W及共晶團(tuán)數(shù)量增加起到穩(wěn)定作用；同時(shí)改善鐵液過(guò)熱和保溫狀態(tài)下的石墨形 狀，能使鐵液的化學(xué)成分穩(wěn)定，提高鐵液純凈度，進(jìn)而使鑄件的機(jī)械性能大大提高。
[0023] 烙煉爐內(nèi)加入少量的碳化娃具有很好的預(yù)孕育作用，碳化娃可與降低化0和MnO在 鐵液中的含量，凈化鐵液，進(jìn)而達(dá)到提高鑄鐵高溫力學(xué)性能的目的。碳化娃在鐵液中的溶 解，受加入時(shí)間影響，加入時(shí)間越早，碳化娃在鐵液中溶解的擴(kuò)散就越充分，改善冶金質(zhì)量 越明顯，因此本發(fā)明高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6制備方法中當(dāng)見鐵水后就加入一半重量的碳 化娃，從而極大的改善產(chǎn)品的性能。
[0024] 4、本發(fā)明高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法中，采用Ξ次孕育，即在球化劑上覆 蓋稀±娃鐵合金孕育劑，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵水進(jìn)行球化、孕育處理；當(dāng)出鐵量為總量2/^3時(shí)， 隨鐵液流動(dòng)進(jìn)行隨流娃鎖錯(cuò)孕育、珠光體孕育;誘注時(shí)娃領(lǐng)孕育劑隨流孕育;Ξ次孕育作用 在于:第一次孕育采用稀±娃鐵合金孕育劑，一方面可W調(diào)整鐵液中娃的含量，另一方面起 到孕育作用；第二次孕育是出鐵時(shí)隨流孕育娃鎖錯(cuò)孕育劑和珠光體孕育劑，娃鎖錯(cuò)孕育劑 和珠光體孕育劑復(fù)合使用，可W使石墨球更圓整、細(xì)小，分布更均勻，提高細(xì)化珠光體，從而 能進(jìn)一步增加產(chǎn)品的性能；第Ξ次孕育采用娃領(lǐng)孕育劑，能進(jìn)一步細(xì)化晶粒，改善球化狀 況，確保孕育效果并改善產(chǎn)品的性能。本發(fā)明制備方法中各個(gè)步驟是經(jīng)過(guò)
【申請(qǐng)人】無(wú)數(shù)次試 驗(yàn)確定出來(lái)的，任何一個(gè)步驟出現(xiàn)問(wèn)題將導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降，本發(fā)明最終的產(chǎn)品通過(guò)金相 組織檢測(cè)可W看出：球化效果良好，石墨球圓整度好，石墨球數(shù)多，鑄態(tài)下珠光體和碳化物 含量分布均勻，因此產(chǎn)品耐磨、耐壓、耐沖擊，適合作為汽車零部件、礦山機(jī)械等零部件的材 料。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例3產(chǎn)品的石墨金相圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例3產(chǎn)品的基體金相圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，其中本發(fā)明中的百分比均為重量 百分比。
[0027] 本發(fā)明原材料和合金的配比是根據(jù)其本身材料的化學(xué)成分含量與本發(fā)明材料要 求的成分比例之間的差異計(jì)算后的值，本發(fā)明的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6在制備之前會(huì)對(duì) 原材料進(jìn)行檢測(cè)，W確定原料是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)注要求低硫低儘廢鋼中Mn《0.3%、Mn《 0.12%，高純生鐵中C 3.9%-4.3〇/〇。
[0028] 實(shí)施例1 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6，由按重量百分比計(jì)的W下元素組成:C: 3.2%，Si : 2.6%， Μη: ο. 1 %，P: ο. ο 15%，S: ο. 005%，Cu: ο. 9%，余量為化W及不可避免的微量元素。
[0029] 上述高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，包括W下步驟： (1) 配料:采用原料W及配比如下：高純生鐵46%、低硫低儘廢鋼50%、碳化娃0.5%、增碳 劑0.3%、銅1.0%、銘鐵0.2%、娃鐵合金2%; (2) 烙煉:將步驟（1)中的高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐烙煉，見鐵水后加入一半重量的 碳化娃，然后加入增碳劑、低硫低儘廢鋼，烙煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低儘廢 鋼壓入，待烙煉至2/^3時(shí)加入余下碳化娃;待所有爐料烙清，向鐵水中添加1.0%銅、0.2%銘鐵 和2%娃鐵合金，當(dāng)鐵水溫度>150(TC后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定球化劑 和孕育劑的添加量W對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1520°C時(shí)出爐到球化包，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵 水進(jìn)行球化、孕育處理；即球化包底部放置原料總量1.0%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料總 量0.3%的稀±娃鐵合金，當(dāng)出鐵水為總量的2/^3時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加入原料總量0.5%的娃鎖錯(cuò) 孕育劑和原料總量0.6%的珠光體孕育劑進(jìn)行孕育，繼續(xù)出鐵至額定量； (4) 誘注:誘注溫度控制在1410°C，誘注時(shí)用孕育漏斗隨流添加原料總量0.09%的娃領(lǐng) 孕育劑； (5) 后處理:鑄件冷卻至600°C時(shí)化箱，冷卻至室溫時(shí)清砂，去除誘、冒口，清理分型面毛 刺，拋丸15min，獲得產(chǎn)品。
[0030] 其中步驟(1)中低硫低儘廢鋼中S《0.04%、Mn《0.5%;增碳劑中碳含量> 98%，粒徑 為2-6mm。
[0031] 其中高純生鐵型號(hào)為C04,娃鐵合金為化Si75-B，所述銘鐵為化化55C4.0。
[0032] 其中球化劑為銅系球化劑，粒徑為5-20mm。
[0033] 其中娃鎖錯(cuò)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm，所述珠光體孕育劑粒徑為0.2-0.8mm;所述 稀±娃鐵合金孕育劑粒徑為10-20mm，所述娃領(lǐng)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm。
[0034] 其中步驟(3)中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。
[0035] 實(shí)施例2 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6，由按重量百分比計(jì)的W下元素組成:C: 3.5%，Si : 2.4%， Μη: 0.01%，P: 0.01%，S: 0.01%，Cu: 1.0%，余量為化W及不可避免的微量元素。
[0036] -種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，包括W下步驟： (1) 配料:采用原料W及配比如下：高純生鐵45%、低硫低儘廢鋼50.3%、碳化娃1.5%、增 碳劑0.7%、銅1.1 %、銘鐵0.3%、娃鐵合金1.1 %; (2) 烙煉:將上述高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐烙煉，見鐵水后加入一半重量的碳化娃， 然后加入增碳劑、低硫低儘廢鋼，烙煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低儘廢鋼壓入； 待烙煉至2Λ時(shí)加入余下碳化娃;待所有爐料烙清，向鐵水添加1.1%銅、0.3%銘鐵和1.1%娃 鐵合金，鐵水溫度>150(TC后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定球化劑和孕育劑 的添加量W對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1530°C時(shí)出爐到球化包，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵 水進(jìn)行球化、孕育處理；即，球化包底部放置原料總量1.2%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料 總量0.4%的稀±娃鐵合金孕育劑，當(dāng)出鐵水為總量的2/^3時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加入原料總量0.6% 的娃鎖錯(cuò)孕育劑和原料總量0.5%的珠光體孕育劑孕育，繼續(xù)出鐵至額定量； (4) 誘注:誘注溫度控制在1400°C，誘注時(shí)用孕育漏斗隨流添加原料總量ο. 1%的娃領(lǐng)孕 育劑； (5) 后處理:鑄件冷卻至650°C時(shí)化箱，冷卻至室溫時(shí)清砂，去除誘、冒口，清理分型面毛 刺，拋丸20min，獲得產(chǎn)品。
[0037] 其中步驟(1)中低硫低儘廢鋼中S《0.04%、Mn《0.5%;增碳劑中碳含量> 98%，粒徑 為2-6mm。
[0038] 其中高純生鐵型號(hào)為C04,娃鐵合金為化Si75-B，所述銘鐵為化化55C4.0。
[0039] 其中球化劑為銅系球化劑，粒徑為5-20mm。
[0040] 其中娃鎖錯(cuò)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm，所述珠光體孕育劑粒徑為0.2-0.8mm;所述 稀±娃鐵合金孕育劑粒徑為10-20mm，所述娃領(lǐng)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm。
[0041 ] 其中步驟(3 )中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。
[0042] 實(shí)施例3 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6，由按重量百分比計(jì)的W下元素組成:C: 3.7%，Si : 2.6%， Μη: 0.1 %，P: 0.03%，S: 0.01 %，Cu: 0.9%，余量為化W及不可避免的微量元素。
[0043] -種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，包括W下步驟： (1) 配料:采用原料W及配比如下：高純生鐵50%、低硫低儘廢鋼45.2%、碳化娃1.4%、增 碳劑0.8%、銅1.0%、銘鐵0.2%、娃鐵合金1.4%; (2) 烙煉:將上述高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐烙煉，見鐵水后加入一半重量的碳化娃， 然后加入增碳劑、低硫低儘廢鋼，烙煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低儘廢鋼壓入， 待烙煉至2Λ時(shí)加入余下碳化娃;待所有爐料烙清，向鐵水添加1.0%銅、0.2%銘鐵和1.4%娃 鐵合金，鐵水溫度>152(TC后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定球化劑和孕育劑 的添加量W對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1530°C時(shí)出爐到球化包，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵 水進(jìn)行球化、孕育處理；即，球化包底部放置原料重量1.2%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料 重量0.4%的稀±娃鐵合金孕育劑，當(dāng)出鐵水為總量的2/^3時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加入原料重量0.5% 的娃鎖錯(cuò)孕育劑和原料重量0.5%的珠光體孕育劑孕育，繼續(xù)出鐵至額定量； (4) 誘注:誘注溫度控制在1420°C，誘注時(shí)用孕育漏斗隨流添加原料重量0.1%的娃領(lǐng)孕 育劑； 巧）后處理：鑄件冷卻至680°C時(shí)化箱，冷卻至室溫清砂，去除誘、冒口，清理分型面毛 刺，拋丸18min，獲得產(chǎn)品。
[0044] 其中步驟(1)中低硫低儘廢鋼中S《0.04%、Mn《0.5%;增碳劑中碳含量> 98%，粒徑 為2-6mm。
[0045] 其中高純生鐵型號(hào)為C04,娃鐵合金為化Si75-B，所述銘鐵為化化55C4.0。
[0046] 其中球化劑為銅系球化劑，粒徑為5-20mm。
[0047] 其中娃鎖錯(cuò)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm，所述珠光體孕育劑粒徑為0.2-0.8mm;所述 稀±娃鐵合金孕育劑粒徑為10-20mm，所述娃領(lǐng)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm。
[004引其中步驟(3)中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。
[0049] 實(shí)施例4 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6，由按重量百分比計(jì)的W下元素組成:C: 3.6%，Si : 2.8%， Μη: ο. 2%，P: ο. 02%，S: ο. 02%，Cu: 1.1%，余量為化W及不可避免的微量元素。
[0050] -種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，包括W下步驟： (1) 配料:采用原料W及配比如下：高純生鐵51%、低硫低儘廢鋼44.5%、碳化娃1.2%、增 碳劑0.7%、銅1.0%、銘鐵0.3%、娃鐵合金1.3%; (2) 烙煉:將上述高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐烙煉，見鐵水后加入一半重量的碳化娃， 然后加入增碳劑、低硫低儘廢鋼，烙煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低儘廢鋼壓入， 待烙煉至2Λ時(shí)加入余下碳化娃;待所有爐料烙清，向鐵水添加1.0%銅、0.3%銘鐵和1.3%娃 鐵合金，鐵水溫度>150(TC后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定球化劑和孕育劑 的添加量W對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1540°C時(shí)出爐到球化包，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵 水進(jìn)行球化、孕育處理；即，球化包底部放置原料總量1.3%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料 總量0.5%的稀±娃鐵合金孕育劑，當(dāng)出鐵水為總量的2Λ時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加入原料總量 0.55%的娃鎖錯(cuò)孕育劑和原料總量0.5%的珠光體孕育劑孕育，繼續(xù)出鐵至額定量； (4) 誘注:誘注溫度控制在1420°C，誘注時(shí)用孕育漏斗隨流添加原料總量0.2%娃領(lǐng)孕育 劑； (5) 后處理:鑄件冷卻至700°C時(shí)化箱，冷卻至室溫時(shí)清砂、去除誘、冒口，清理分型面毛 刺，拋丸20min，獲得產(chǎn)品。
[0化1 ] 其中步驟(1)中低硫低儘廢鋼中S《0.04%、Mn《0.5%;增碳劑中碳含量> 98%，粒徑 為2-6mm。
[0化2] 其中娃鐵合金為化Si75-B，所述銘鐵為化化55C4.0。
[0化3 ] 其中高純生鐵型號(hào)為C04,球化劑為銅系球化劑，粒徑為5-20mm。
[0054] 其中娃鎖錯(cuò)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm，所述珠光體孕育劑粒徑為0.2-0.8mm;所述 稀±娃鐵合金孕育劑粒徑為10-20mm，所述娃領(lǐng)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm。
[0化5 ] 其中步驟(3 )中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。
[0056] 實(shí)施例5 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6，由按重量百分比計(jì)的W下元素組成:C: 3.3%，Si : 2.5%， Μη: 0.06%，P: 0.016%，S: 0.005%，Cu: 1.4%，余量為化W及不可避免的微量元素。
[0057] -種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，包括W下步驟： (1) 配料:采用原料W及配比如下:高純生鐵53%、低硫低儘廢鋼43%、碳化娃1.05%、增碳 劑0.5%、銅0.8%、銘鐵0.15%、娃鐵合金1.5〇/〇; (2) 烙煉:將上述高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐烙煉，見鐵水后加入一半重量的碳化娃， 然后加入增碳劑、低硫低儘廢鋼，烙煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低儘廢鋼壓入， 待烙煉至2/^3時(shí)加入余下碳化娃;待所有爐料烙清，向鐵水添加0.8%銅、0.15%銘鐵和1.5%娃 鐵合金，鐵水溫度>150(TC后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定球化劑和孕育劑 的添加量W對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1530°C時(shí)出爐到球化包，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵 水進(jìn)行球化、孕育處理；即，球化包底部放置原料總量1.0%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料 總量0.35%的稀±娃鐵合金孕育劑，當(dāng)出鐵水為總量的2Λ時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加入原料總量 0.3%的娃鎖錯(cuò)孕育劑和原料總量0.4%的珠光體孕育劑孕育，繼續(xù)出鐵至額定量； (4) 誘注:誘注溫度控制在1400°C，誘注時(shí)用孕育漏斗隨流添加原料總量ο. 15%的娃領(lǐng) 孕育劑； (5) 后處理:鑄件冷卻至700°C時(shí)化箱，冷卻至室溫時(shí)清砂，去除誘、冒口，清理分型面毛 刺，拋丸15min，獲得產(chǎn)品。
[0化引其中步驟(1)中低硫低儘廢鋼中S《0.04%、Mn《0.5%;增碳劑中碳含量> 98%，粒徑 為2-6mm。
[0化9] 其中娃鐵合金為化Si75-B，所述銘鐵為化化55C4.0。
[0060] 其中高純生鐵型號(hào)為C04,球化劑為銅系球化劑，粒徑為5-20mm。
[0061 ] 其中娃鎖錯(cuò)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm，所述珠光體孕育劑粒徑為0.2-0.8mm;所述 稀±娃鐵合金孕育劑粒徑為10-20mm，所述娃領(lǐng)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm。
[0062] 其中步驟(3 )中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。
[0063] 實(shí)施例6 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6，由按重量百分比計(jì)的W下元素組成:C: 3.4%，Si : 2.4%， Μη: 0.15%，P: 0.01 %，S: 0.008%，Cu: 0.8%，余量為化W及不可避免的微量元素。
[0064] -種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，包括W下步驟： (1) 配料:采用原料W及配比如下：高純生鐵55%、低硫低儘廢鋼40%、碳化娃1.2%、增碳 劑0.5%、銅1.4%、銘鐵0.4%、娃鐵合金1.5%; (2) 烙煉:將上述高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐烙煉，見鐵水后加入一半重量的碳化娃， 然后加入增碳劑、低硫低儘廢鋼，烙煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低儘廢鋼壓入， 待烙煉至2Λ時(shí)加入余下碳化娃;待所有爐料烙清，向鐵水添加1.4%銅、0.4%銘鐵和1.5%娃 鐵合金，鐵水溫度>150(TC后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定球化劑和孕育劑 的添加量W對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1530°C時(shí)出爐到球化包，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵 水進(jìn)行球化、孕育處理；即，球化包底部放置原料總量1.0%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料 總量〇. 3%的稀±娃鐵合金孕育劑，當(dāng)出鐵水為總量的2/^3時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加入原料總量0.5% 的娃鎖錯(cuò)孕育劑和原料總量0.3%的珠光體孕育劑孕育，繼續(xù)出鐵至額定量； (4) 誘注:誘注溫度控制在1370°C，誘注時(shí)用孕育漏斗隨流添加原料總量0.08%的娃領(lǐng) 孕育劑； (5) 后處理:鑄件冷卻至650°C時(shí)化箱，冷卻至室溫時(shí)清砂，去除誘、冒口，清理分型面毛 刺，拋丸20min，獲得產(chǎn)品。
[0065] 其中步驟(1)中低硫低儘廢鋼中S《0.04%、Mn《0.5%;增碳劑中碳含量> 98%，粒徑 為2-6mm。
[0066] 其中高純生鐵型號(hào)為C04，娃鐵合金為化Si75-B，所述銘鐵為化化55C4.0。
[0067] 其中球化劑為銅系球化劑，粒徑為5-20mm。
[006引其中娃鎖錯(cuò)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm，所述珠光體孕育劑粒徑為0.2-0.8mm;所述 稀±娃鐵合金孕育劑粒徑為10-20mm，所述娃領(lǐng)孕育劑粒徑為0.1-0.4mm。
[0069] 其中步驟(3 )中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。
[0070] 性能測(cè)試 按照GB/T 228.1-2010和GB/T 9441-2009標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)施例1-6產(chǎn)品的機(jī)械性能指 標(biāo)見表1。
[0071] 表1 力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果
由表1可W看出：高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的抗拉強(qiáng)度為930-960Mpa，屈服強(qiáng)度為550- 620Mpa，延伸率為6-8%，各項(xiàng)性能優(yōu)異。
[0072] 對(duì)實(shí)施例3制備的產(chǎn)品進(jìn)行金相檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見圖1和圖2,由圖1和圖2可知，實(shí) 施例3產(chǎn)品球化效果良好，球化率為85%，石墨球圓整度好，石墨球數(shù)多，基體組織為珠光體 (鐵素體+碳化物《15%)，鑄態(tài)下珠光體和碳化物含量分布均勻。
[0073] 最后說(shuō)明的是，W上實(shí)施例僅用W說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6,其特征在于：由按重量百分比計(jì)的以下元素組成：C: 3 · 2-3 · 7%，Si : 2 · 4-2 · 8%，Mn:彡0 · 2%，P:彡0 · 03%，S:0 · 005-0 · 02%，Cu:0 · 8-1 ·4%，余量為Fe以 及不可避免的微量元素。2. -種如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，其特征在于:包括以 下步驟： (1) 配料:采用原料以及配比如下：高純生鐵45-55%、低硫低錳廢鋼40-50%、碳化硅0.5-1 · 5%、增碳劑 0 · 3-0 · 8%、銅0 · 8-1 · 4%、鉻鐵0 · 15-0 · 4%、硅鐵合金1 · 1-2 · 0%; (2) 熔煉:將上述高純生鐵加入中頻感應(yīng)電爐熔煉，見鐵水后加入一半重量的碳化硅， 然后加入增碳劑、低硫低錳廢鋼，待熔煉至2/3時(shí)加入余下碳化硅，待所有爐料熔清，向鐵水 中添加銅、鉻鐵和硅鐵合金，當(dāng)鐵水溫度多1500°C后取樣檢測(cè)爐內(nèi)化學(xué)成份，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果 確定球化劑和孕育劑的添加量以對(duì)鐵水中化學(xué)成分進(jìn)行微調(diào)； (3) 球化、孕育：當(dāng)步驟(2)中鐵水溫度達(dá)到1520-1540°C時(shí)出爐到球化包，所述球化包 底部放置原料總量1.0-1.3%的球化劑，在球化劑上覆蓋原料總量0.3-0.5%的稀土硅鐵合金 孕育劑，用包內(nèi)沖入法對(duì)鐵水進(jìn)行球化、孕育處理；當(dāng)出鐵水為總量的2/3時(shí)，隨鐵液流動(dòng)加 入原料總量〇. 3-0.6%硅鍶鋯孕育劑和0.3-0.6%珠光體孕育劑進(jìn)行孕育，繼續(xù)出鐵至額定 量； (4) 澆注:澆注溫度控制在1370-1420°C，澆注時(shí)隨流添加原料總量0.08-0.15%硅鋇孕 育劑； (5) 后處理:鑄件冷卻至600°C-700°C時(shí)，扒箱，待完全冷卻后，清砂、去除澆、冒口，清理 分型面毛刺，拋丸15-20min，獲得產(chǎn)品。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，其特征在于:所述步驟 (1) 中低硫低錳廢鋼中S彡0.04%、Mn彡0.5%;所述增碳劑中碳含量彡98%，粒徑為2-6mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，其特征在于:所述高純 生鐵型號(hào)為C04，所述硅鐵合金為FeSi75-B，所述鉻鐵為FeCr55C4.0。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，其特征在于:所述球化 劑為鑭系球化劑，粒徑為5_20mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，其特征在于:所述硅鍶 錯(cuò)孕育劑的粒徑為〇. 1-0.4mm，所述珠光體孕育劑的粒徑為0.2-0.8mm;所述稀土娃鐵合金 孕育劑的粒徑為10_20mm，所述硅鋇孕育劑粒徑為0.1-0.4mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，其特征在于:所述步驟 (3 )中球化包為球鐵材質(zhì)球化包。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT900-6的制備方法，其特征在于:所述步驟 (2) 中熔煉的過(guò)程中增碳劑分2批添加并用低硫低錳廢鋼壓入。
【文檔編號(hào)】C21C1/10GK106011610SQ201610612731
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日
【發(fā)明人】柴西成, 張翼, 史玉鋒, 任豹子, 陳偉, 周兆倫
【申請(qǐng)人】西峽縣內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣管有限責(zé)任公司