[发明专利]超低温下使用的高韧性高硬度球墨铸铁材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超低温下使用的高韧性高硬度球墨铸铁材料，其特征在于：该材料的化学成分按重量百分比计为：C2.7%～2.9%，Si1.8%～2.0%，Mn1%～5%，P0.01%～0.08%，S0.01%～0.02%，Ni20%～28%，Cr0.5%～3.0%，Cu0.5%～1.5%，Mg0.06～0.09%，其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的超低温下使用的高韧性高硬度球墨铸铁材料，其特征在于：本材料在超低温下的性能区间：在-150℃条件下，维氏硬度值Hv在180-380，冲击值在20-37J/mm²，在室温条件下，维氏硬度值Hv在130-260，冲击值在25-30J/mm²。

3.一种如权利要求1所述超低温下使用的高韧性高硬度球墨铸铁材料的制备方法，其特征在于：该方法按如下步骤进行：

（1）、原铁液制备：生铁及废钢原料P含量控制在0.01%～0.08%，S含量控制在S0.01%～0.02%，回炉原料的成分必须清晰知晓且加入控制在总量的35%～50%；

（2）、合金成分调整：合金成分调整包括合金原料加入顺序、碳当量及碳硅含量调整，使用中频电炉熔炼按权利要求1中的化学成分配比对合金成分进行调整并且保证铁液中合金元素的均匀性；碳当量及碳硅含量调整按权利要求书1中碳硅含量范围调整；合金原料加入顺序为：Ni、Mn、Cr、Cu、Si。

（3）、球化处理：球化过程中以重量计采用Mg含量在20%～30%的Ni-Mg合金球化剂，加入量质量分数0.5%～1.5%，加入方式为包底冲入法，球化温度为1460℃-1540℃；按照规定的球化剂、球化剂加入量、球化方式及球化温度对铁液进行球化处理；

（4）、孕育处理：铁液熔炼过程后使用硅铁孕育剂对铁液进行一次孕育，硅铁孕育剂的化学成分按重量百分比为：Si70%～78%，其余为Fe；加入量为质量分数0.5%-1.5%；加入方式为随流孕育，孕育温度为1350℃-1380℃。

4.根据权利要求3所述超低温下使用的高韧性高硬度球墨铸铁材料的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，一次孕育过程后再进行二次孕育，二次孕育过程中采用了硅铁锆锶孕育剂，其化学成分按重量百分比为：Si70%～78%，Al0.2%～0.5%，Zr0.5%～3%，Sr0.5%～3%，Ca0.2%～0.5%，其余为Fe；加入量在0.5%-1.5%，加入方式为随流孕育，孕育温度为1350℃-1380℃。