[发明专利]一种球墨铸铁和球墨铸铁活塞及其铸造工艺

权利要求书

1.一种球墨铸铁，其特征在于：各组分所占的质量百分比为：碳（C）：3.50%～3.60%，硅（Si）：1.90%～2.10%，0.50%＜锰（Mn）≤0.60%，0＜磷（P）≤0.030%， 0＜硫（S）≤0.010%，铜（Cu）：0.50％～0.60％，稀土（RE）：0.010％～0.030％ ，镁（Mg）：0.030％～0.050％，其余为铁（Fe）。

2.一种球墨铸铁活塞，包括由球墨铸铁制成的活塞本体，其特征在于：所述制成活塞本体的球墨铸铁的各组分所占的质量百分比为：碳（C）：3.50%～3.60%，硅（Si）：1.90%～2.10%，0.50%＜锰（Mn）≤0.60%，0＜磷（P）≤0.030%， 0＜硫（S）≤0.010%，铜（Cu）：0.50％～0.60％，稀土（RE）：0.010％～0.030％ ，镁（Mg）：0.030％～0.050％，其余为铁（Fe）。

3.一种制造权利要求2所述的球墨铸铁活塞的铸造工艺，包括如下步骤：

ａ、铁型造型步骤：在铁型各部分的内腔壁覆一层呋喃树脂砂，再粉刷一层醇基涂料，然后将覆好砂的铁型的各部分组合成完整铁型，并在铁型的顶端放置浇铸的大冒口；

ｂ、球墨铸铁电炉熔炼步骤：将球墨铸铁的原料投入电炉中进行熔炼，得到熔炼铁液；对铁液进行取样，并对样品进行光谱检验，然后根据检验结果调整铁液中的化学成份，控制铁液中碳、硅、锰、磷、硫元素所占的质量百分比，使铁液中的碳、硅、锰、磷、硫元素的含量满足要求；

ｃ、铁液球化处理步骤：将步骤b获得的铁液倒入球化包内，加入球化剂进行球化处理，球化处理完毕后对铁液进行扒渣；

ｄ、铁液二次孕育步骤：向步骤ｃ获得的铁液中加入长效孕育剂进行第一次孕育处理；之后，再把铁液倒入待浇注铁型对应的浇口杯内，在浇口杯内加入硫氧孕育剂进行第二次孕育处理；

ｅ、铁液浇注步骤：将步骤ｄ获得的铁液倒入步骤ａ获得的铁型中进行浇铸，浇铸采用竖立浇注和竖立冷却方式，获得柴油打桩机的球墨铸铁活塞。

4.根据权利要求3所述的球墨铸铁活塞的铸造工艺，其特征在于：步骤ｂ中球墨铸铁的原料为废钢和增碳剂组成的混合物，其中废钢：增碳剂按重量份数比1000：38～42的配比组成，电炉中的熔炼温度为1430℃～1460℃，熔炼时间为1～1.5小时。

5.根据权利要求3所述的球墨铸铁活塞的铸造工艺，其特征在于：步骤ｂ中铁液在1360℃～1380℃取样。

6.根据权利要求3所述的球墨铸铁活塞的铸造工艺，其特征在于：铁液中碳的含量通过添加增碳剂来控制，硅的含量通过添加75 SiFe来控制。

7.根据权利要求3所述的球墨铸铁活塞的铸造工艺，其特征在于：步骤ｃ中，加入的球化剂为钇基重稀土球化剂，其中，球化剂中各组分所占的质量百分比为：镁(Mg)：7.25%，稀土氧化物(REO)：1.72%，硅(Si)：42.8%，其余为Fe，加入的球化剂的质量和铁液的质量比为1：62～68，球化温度：1400℃～1410℃，球化时间为60～90秒。

8.根据权利要求3所述的球墨铸铁活塞的铸造工艺，其特征在于：步骤ｄ第一次孕育处理中加入的长效孕育剂中各组分所占的质量百分比为：硅（Si）：70%～75%，钡（Ba）：1.5%～2.5%，钙（Ca）：1.0%～2.0%，其余为Fe，加入的孕育剂的质量和铁液的质量比为1：110～140，孕育时间为2～3分钟。

9.根据权利要求3所述的球墨铸铁活塞的铸造工艺，其特征在于：上述步骤ｄ第二次孕育处理中加入硫氧孕育剂，其加入的硫氧孕育剂的质量和铁液的质量比为1：800，孕育时间为30～50秒。