[发明专利]用于大功率船用柴油机气缸体的球墨铸铁孕育剂

说明书

技术领域

本发明涉及球墨铸铁的孕育剂，特别是涉及一种用于大功率船用柴油机气 缸体的球墨铸铁孕育剂，属于铸造技术领域。

背景技术

大功率船用柴油机上的气缸体，属于厚大断面的球墨铸铁件，对材质的要 求十分高。大功率船用柴油机气缸体的力学性能要求为：屈服强度≥260MPa、 抗拉强度≥400MPa、延伸率≥5％、硬度≥140HB。目前在使用钇基重稀土对铸 铁件进行球化的前提下，一般使用硅基钡钙孕育剂(含钡量约3％，含钙量约1％) 进行孕育，但是效果并不理想，力学性能极不稳定，无法稳定地满足技术要求。 为了达到铸铁件，尤其是厚大断面球铁件的力学性能指标，就要提高孕育剂的 长效性。

发明内容

本发明的目的是克服现有球墨铸铁孕育剂的不足，提供一种用于大功率船 用柴油机气缸体的球墨铸铁孕育剂，通过合理选取孕育剂中Ba、Ca、Si、Al等 元素的配比，提升孕育剂的长效性，有效解决孕育衰退的问题，改善铸铁件的 石墨形态与铸态组织，使大功率船用柴油机球墨铸铁气缸体达到合格的力学性 能。

本发明的技术方案是：

一种用于大功率船用柴油机气缸体的球墨铸铁孕育剂，以硅铁为基础，加 入钡、钙、铝和锰元素。

进一步地，所述的球墨铸铁孕育剂的具体成分的质量百分数如下：

Si60-63％，Ba12.5-14.0％，Ca1.2-1.4％，Al1.2-1.5％，Mn0.4-0.5％，其余 为Fe。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)Ca为高效元素，能有效提高铸铁件的抗拉强度；

2)Ba为长效元素，能有效解决铸铁件的孕育衰退问题；

3)通过对孕育剂中Ca、Ba、Mn、Si、Al等元素进行合理的配比，使大 功率船用柴油机球墨铸铁气缸体获得了合格的力学性能，达到了力学性能指标。

附图说明

图1是实施例1铸件断面中心处的金相图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述的 实施例。

本发明提供了一种用于大功率船用柴油机气缸体的球墨铸铁孕育剂，以硅 铁为基础，加入钡、钙、铝和锰元素；所述的球墨铸铁孕育剂的具体成分的质 量百分数如下：

Si60-63％，Ba12.5-14.0％，Ca1.2-1.4％，Al1.2-1.5％，Mn0.4-0.5％，其余 为Fe。

本发明所述球墨铸铁孕育剂的制造方法如下：

采用熔炼法，在熔化硅铁的过程中，加入钡合金、钙合金、铝等，熔炼到 成分符合上述要求。熔炼工艺无特殊要求。

实施例1

所述的球墨铸铁孕育剂的具体成分的质量百分数如下：

Si60％，Ba12.5％，Ca1.3％，Al1.5％，Mn0.5％，其余为Fe。

采用上述球墨铸铁孕育剂的大功率船用柴油机气缸体铸铁件，其牌号KPF (相当于QT500-7)，经力学性能测试，测试部位厚度为230mm，断面中心处取 样，测试的金相组织如图1，力学性能结果如下：

实施例2

所述的球墨铸铁孕育剂的具体成分的质量百分数如下：

Si63％，Ba14.0％，Ca1.2％，Al1.2％，Mn0.4％，其余为Fe。

实施例3

所述的球墨铸铁孕育剂的具体成分的质量百分数如下：

Si61.5％，Ba13％，Ca1.4％，Al1.4％，Mn0.45％，其余为Fe。

本发明所述的孕育剂具有长效的特点，采用本孕育剂可防止铸铁件厚大断 面中心部位石墨畸形，石墨形状为V、VI，球墨铸铁气缸体本体(厚度约200mm) 达到抗拉强度≥450N/mm²、屈服强度≥300N/mm²、延伸率≥7.0％、硬度 ≥150HB，可满足生产球墨铸铁气缸体(牌号KPF)的技术要求。