[发明专利]一种高强度高硬度灰铸铁材料及其铸造铸件的方法

权利要求书

1.一种高强度高硬度灰铸铁材料，其特征在于包括以下组分，以重量百分数表示为：碳3.0-3.2%；硅1.45-1.80%；锰0.75-0.95%；磷﹤0.1%；硫﹤0.08%；铬﹤0.08%和铁。

2.根据权利要求1所述的高强度高硬度灰铸铁材料，其特征在于，还含有铜，铜的重量百分数为﹤0.9%。

3.根据权利要求1所述的高强度高硬度灰铸铁材料，其特征在于，还含有锡，锡的重量百分数为﹤0.09%。

4.根据权利要求1所述的高强度高硬度灰铸铁材料，其特征在于，还含有铜和锡，且铜的重量百分数+十倍的锡的重量百分数﹤0.8%。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高强度高硬度灰铸铁材料，其特征在于，其组分以重量百分数表示为：碳3.01%；硅1.49%；锰0.92%；硫0.035%；磷0.057%；铬0.071%；铜0.27%；锡0.051%和铁94.096%。

6.根据权利要求1-4任一项所述的高强度高硬度灰铸铁材料，其特征在于，其组分以重量百分数表示为：碳3.03%；硅1.51%；锰0.93%；硫0.035%；磷0.055%；铬0.069%；铜0.32%；锡0.047%和铁94.004%。

7.一种用上述1-6任一权利要求所述的高强度高硬度灰铸铁材料铸造铸件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）称取废钢为60-65wt%，铁屑为20-25wt%，回炉铁为10-20wt%，增碳剂为1.5-2.0wt%，锰铁为0.6-0.9wt%，硅铁为1.00-1.25wt%，铜合金为0.45-0.55wt%，锡为0.05-0.065wt%，孕育剂为0.4-0.45wt%，备用；

2）将中频炉预热，升温至200-300度后加入增碳剂，当增碳剂变为液态时，继续升温至1250-1300度；

3）加入步骤1）中称取的废钢总重的1/3，熔化后加入步骤1）中称取的铁屑总重的1/3，铁屑熔化后加入步骤1）中称取的回炉铁总重的1/3，保温直至回炉铁熔化；

4）重复步骤3）2次，将所有的废钢、铁屑和回炉铁熔炼并充分渗碳；

5）将上述混合液进行去渣处理，然后加入步骤1）称取的锰铁和硅铁并升温至1480-1500度，再次去渣，并向去渣后的混合液中加入步骤1）称取的铜合金；

6）将上述混合液匀速倒入预热过的浇包，当倒入2/3混合液时，将步骤1）称取的锡投入到浇包内，然后将步骤1）称取的孕育剂随流冲入，混合液全部倒入浇包后，用铁扒将铁液捣匀并去渣；

7）吊运、测温后进行浇注，浇注温度为1360-1380°C，浇注时间为75-85秒。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述废钢中碳含量为0.40%，硅含量为0.30%，锰含量为0.55%，磷含量为0.04%，硫含量为0.03%；

所述铁屑中碳含量为3.10%，硅含量为1.65%，锰含量为0.83%，磷含量为0.055%，硫含量为0.035%，铜含量为0.45%；

所述回炉铁中碳含量为4.25%，硅含量为0.91%，锰含量为0.06%，磷含量为0.04%，硫含量为0.03%。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述增碳剂为石墨增碳剂；所述孕育剂为硅钡孕育剂，所述硅钡孕育剂中硅的质量百分数为72%。

10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述中频炉为酸性中频炉感应电炉。