[发明专利]一种铸态高韧性球墨铸铁的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及球墨铸铁生产领域，具体为一种铸态高韧性球墨铸铁的生产方法。

背景技术

球墨铸铁强度高，而且塑性和韧性也比灰铸铁好。经过几十年的发展，球墨铸铁件已应用在各行各业；但如今，工程应用对球墨铸铁的要求更加苛刻，不仅强度要高，对塑韧性也提出了更严格要求。一般高强度球墨铸铁件难以达到高韧性要求，若要达到这一要求，通常需要对铸态的球墨铸铁件进行热处理，改善韧性，如中国专利公开号CN1702182，名称为“一种高韧性球墨铸铁的生产方法”，其获得高韧性球墨铸铁的方法是将铸件加热到820±20℃保温2.0±0.5小时，随炉冷却至600-550℃后出炉空冷。

发明内容

本发明的目的是提供高强度高韧性的铸态球墨铸铁的生产工艺，生产出抗拉强度不低于500MPa，延伸率不低于10%的高韧性球墨铸铁件，从而满足工程应用对高韧性球墨铸铁的要求。

为了获得铸态下的高韧性球墨铸铁，需采取的步骤如下：

1、依次将生铁、废钢、增碳剂、硅铁加入炉内熔化，直到炉料熔清，融化温度为：1410℃～1430℃。

2、炉内扒渣取样化验铁液成分，

1）若成分合格，直接升温到1490℃-1510℃静置；

2）若成分不合格，则调整成分至合格，再保温静置。

3、当铁液温度降到1470℃-1490℃时出铁至球化包，此时球化包底部堤坝一侧已放入1.2%-1.5%稀土球化剂和1.0%-1.4%硅钡孕育剂，堤坝另一侧加入0.05-0.15%铜合金。

4、球化反应完成后在包内扒渣，然后准备浇注；浇注温度控制在1330℃-1360℃，浇注过程中同时采用随流瞬时孕育，随流瞬时孕育剂为硅钙钡复合孕育剂，加入量为0.05-0.15%。

5、形成最终产品，其化学成分为：碳C：3.60-3.75%、硅Si：2.40-2.65%、锰Mn：0.20-0.40%、硫S：0-0.020%、磷P：0-0.045%、稀土Re：0.004-0.015%、镁Mg：0.030-0.040%、余量主要为铁。

所说的生铁和废钢重量百分比含量分别为75%-85%和25%-15%。

采用这种工艺方法生产的铸件，其延伸率大大超过了GB/T1348-1988中牌号QT500-7所要求的延伸率，同时铸件抗拉强度仍在500MPa以上。这类铸件的生产由于没有采取热处理工艺，不仅节约资源和成本，同时简化了生产工艺，缩减了生产周期，提升了产品的竞争力。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

选取生铁Q10和废钢作为主要原料，其中生铁的重量百分比为85%、废钢的重量百分比为15%。辅料有稀土球化剂、硅钡孕育剂、75硅铁、石墨晶体增碳剂。

依次将生铁、废钢、增碳剂、硅铁加入炉内熔炼，待铁液熔清，在1428℃，炉内扒渣取样化验铁液成分，化学成分为C：3.81%、Si：1.20%、Mn：0.255%、S：0.0136%、P：0.0321%，铁液成分符合要求，然后将铁液升温到1490℃静置。铁液温度在1470℃出铁球化，此时球化包内堤坝一侧已放入占出铁量1.5%的重稀土球化剂和1.0%的孕育剂，堤坝另一侧加入0.05%的Cu合金。球化反应完成后立即在包内扒渣，扒渣完后准备浇注。浇注温度为1332℃，瞬时孕育时，硅钙钡复合孕育剂加入量为0.15%。

最终检测结果如下：铸件化学成分为C：3.61%、Si：2.54%、Mn：0.23%、S：0.016%、P：0.021%、RE：0.004%、Mg：0.031%，抗拉强度为555MPa，延伸率为10.5%。

实施例2

选取生铁Q10和废钢作为主要原料，其中生铁的重量百分比为75%、废钢的重量百分比为25%。辅料有稀土球化剂、硅钡孕育剂、75硅铁、石墨晶体增碳剂。

依次将生铁、废钢、增碳剂、硅铁加入炉内熔炼，待铁液熔清，在1422℃，炉内扒渣取样化验铁液成分，铁液成分为C：3.92%、Si：0.92%、Mn：0.265%、S：0.025%、P：0.034%，补加硅铁50Kg，再缓慢熔化升温到1510℃静置。铁液温度在1490℃出铁球化，此时球化包内堤坝一侧已放入占出铁量1.3%的重稀土球化剂和1.2%的孕育剂，堤坝另一侧加入0.15%的Cu合金。球化反应完成后立即在包内扒渣，扒渣完后准备浇注。浇注温度为1360℃，瞬时孕育时，硅钙钡复合孕育剂加入量为0.05%。