[发明专利]含钴球墨铸铁

说明书

本发明涉及权利要求1所述的含钴铸铁以及权利要求31所述的构件。

已知并且正在使用的铸铁合金(称作GJS球墨铸铁合金)主要使用硅和钼来提高蠕变强度、抗鳞爆性能和蠕变断裂强度。但是随着时间的推移，这些元素均会导致韧度明显下降。

除此之外，钼还有很大的偏析倾向。

因此本发明的任务在于阐述能够克服上述缺点、并且在使用持续时间内具有更好机械特性的合金和构件。

采用权利要求1所述的合金以及权利要求31所述的构件，即可解决这一任务。

从属权利要求所述均为其它可以任意以有利方式相互组合的有益措施：

按照本发明所述，钴可以部分替代钼，这样就能克服迄今为止的GJS合金的应用极限。本发明所述的合金在温度范围为450℃～550℃的应用范围内具有很高的伸长率，并且具有以下组成(wt％)：

硅、钴和钼的含量适宜≤7.5wt％，尤其≤6.0wt％。合金中的钴含量优选在0.5％～1.5wt％之间。

如果钴含量为0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％以及2.0wt％，合金就会达到有益的机械参数值。

加入合金元素钼(优选0.5％～0.8％)有利于提高热稳定性(提高后的温度范围内的Rp0.2和Rm)和蠕变断裂强度(蠕变强度)。

镁可以提高可铸性，且镁的含量优选至少为0.02wt％、最多为0.07wt％。

视应用而定，铬的含量优选至少为0.01wt％但最多为0.05wt％，铬可以提高氧化安定性。合金可以具有其它元素。但合金优选由铁、硅、钴和碳组成。

如果合金由铁、硅、钴、碳和锰组成，也能实现独特的优点。采用铁、硅、钴、碳以及任选地杂质元素钼、锰和/或者镍组成的合金还可获得其它优点。

任选地在合金中还可存在以下微量杂质元素：

磷    0.005wt％

硫    0.001wt％

镁    0.01wt％，

这些杂质元素有利于提高可铸性，并且/或者有利于形成球墨，但是也不能太多，否则将会以负面影响为主。

此外在合金中优选没有铬(Cr)。

以下将根据附图详细解释本发明的实施例。

相关附图如下：

附图1  铸件显微照片

附图2  蒸汽轮机，

附图3  燃气轮机。

附图1  所示的球墨合金具有近乎完美的铁素体组织。

表格所示为具有改善的机械特性的合金示例。