[发明专利]一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件及其制造方法

权利要求书

1.一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件，其特征在于，其化学元素组成的质量百分比为：C：2.8～4.0％、Si：0.2～3.3％、Mn：0～3.6％、Cr：0.2～8％、P：＜0.5％、S：＜0.3％、Mg：0～0.05％、Re：0～0.05％其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件，其特征在于：所述铸铁件的金相组织主要由奥铁体、马氏体、碳化物和石墨球组成。

3.一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件制造方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

    步骤一，原料配制和熔炼：按元素的质量百分比为2.8～4.0％C、0.2～3.3％Si、0～3.6％Mn、0.2～8％Cr、＜0.5％P、＜0.3％S、0～0.05％Mg、0～0.05％Re和其余为Fe进行配制，将配制好的原料放入中频感应电炉中，升温至全部原料组分熔化，并熔炼成奥铁体球墨铸铁原铁液，出炉温度为1480～1580℃；

步骤二，根据性能要求决定球化处理、孕育处理和浇铸：将第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液，先加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液质量1.1～2.5％的稀土镁球化剂；其次加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液质量0.4～1.0％的含钡硅铁合金孕育剂，然后将球化和孕育处理好的奥铁体球墨铸铁铁水在1320～1400℃浇入到模具中，该处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液冷却后为含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球，其碳化物含量为该磨球总质量的1～40％；

步骤三，根据性能要求进行选择性的等温淬火热处理：将含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁件装入加热炉进行奥氏体化处理，第一阶段由常温升至300-350℃、时间2-3小时；第二阶段升温至500-550℃、时间1-2小时；第三阶段升温至650℃、时间1-2小时；第四阶段加热至860～980℃，保温1～5小时，然后迅速淬入温度为180～390℃的质量百分比浓度为50％NaNO3+质量百分比浓度为50％KNO3硝盐溶液或者其他等温淬火剂中，保持时间0.3～10小时，然后取出在空气中冷却至室温，或者放入温度180～390℃在炉中停电缓冷。

4.根据权利要求3所述的一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件制造方法，其特征在于：所述步骤2中球化剂采用元素组分的质量百分比为5～7％Mg、1～3％Re、40～45％Si和其余为铁或1-8%Re、6-10%Mg、1-4%Ba、40-48%Si余量为铁制成。

5.根据权利要求3所述的一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件制造方法，其特征在于：所述步骤2中孕育剂采用元素组分的质量百分比为1～3％Ba、70～75％Si和其余为铁的含钡硅铁合金制成。

6.根据权利要求3所述的一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件制造方法，其特征在于：步骤三可以通过下述工艺代替：将含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁件装入加热炉进行奥氏体化处理，第一阶段由常温升至300-350℃、时间2-3小时；第二阶段升温至500-550℃、时间1-2小时；第三阶段升温至650℃、时间1-2小时；第四阶段加热至860～980℃，保温1～5小时，然后分两步，进行低温280℃保温形核+高温340℃～390℃淬火两步等温淬火，保持时间0.3～10小时，然后取出在空气中冷却至室温，或者放入温度180～390℃在炉中停电缓冷。

7.根据权利要求3所述的一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件制造方法，其特征在于：步骤三可以通过下述工艺代替：将含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁件装入加热炉进行奥氏体化处理，第一阶段由常温升至300-350℃、时间2-3小时；第二阶段升温至500-550℃、时间1-2小时；第三阶段升温至650℃、时间1-2小时；第四阶段加热至860～980℃，保温1～5小时，然后等温淬火前将工件加热到As与Az之间，进行部分奥氏体化，然后迅速淬入温度为180～390℃的质量百分比浓度为50％NaNO3+质量百分比浓度为50％KNO3硝盐溶液或者其他等温淬火剂中，保持时间0.3～10小时，然后取出在空气中冷却至室温，或者放入温度180～390℃在炉中停电缓冷。

8.根据权利要求3、6或7任意一项所述的一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件制造方法，其特征在于：根据处理材料和性能要求直接进行第四阶段加热到860～980℃，保温1～5小时。