[发明专利]‑70℃超低温高韧性球墨铸铁的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种-70℃超低温高韧性球墨铸铁的生产工艺。

背景技术

超低温高韧性球墨铸铁具有优良的耐超低温机械性能，特别是塑性和韧性，主要应用于寒冷地区的重要设备部件上，如风电的变速箱、轮毅、底座、铁路及地铁配件。

目前，国内外超低温高韧性球墨铸铁耐超低温温度一般为-20℃和-40℃，如QT350-22AL标准和QT400-18AL标准中分别规定材料的-40℃和-20℃超低温冲击性能为12J以上。随着高铁列车运行向更低气温区域拓展，-70℃超低温高韧性球墨铸铁被提出来，要求其-70℃的超超低温下拉伸强度为400MPa以上，冲击性能为12J以上。由于对性能要求较高，-70℃超低温高韧性球墨铸铁生产工艺的相关报道很少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在-70℃的超超低温下拉伸强度为400MPa以上、冲击性能为12J以上的-70℃超低温高韧性球墨铸铁的生产工艺。

本发明的技术解决方案是：

一种-70℃超低温高韧性球墨铸铁的生产工艺，其具体步骤是：

(1)配料

称取铁水冶炼原料：

铁水冶炼原料按重量百分含量由以下成分组成：生铁70％-73.5％，废钢25％-28.5％，Ni0.71％-0.9％，硅铁0.3％-0.35％，增碳剂0.4％-0.5％；

或铁水冶炼原料按重量百分含量由以下成分组成：生铁45％-55％，-70℃超低温高韧性球墨铸铁回炉料25％-35％，废钢18％-20％，增碳剂0.4％-0.5％；Ni 0.71％-0.9％；

(2)冶炼铁水

将铁水冶炼原料放入在中频炉进行冶炼，当冶炼温度达到1510℃-1530℃时，取样检测冶炼得到的铁水成分，根据取样检测结果，进行成分调整，使铁水中的C的质量含量为3.5％-3.9％、Si的质量含量为0.6％-0.8％、Ni的质量含量为0.71％-0.9％，得到合格铁水，加入占铁水总质量0.08％-0.12％的增碳剂进行预孕育，并出炉；

(3)、球化处理包的烤包处理

装料前，对球化处理包进行烤包作业，烤包温度为400℃-450℃；

(4)、球化处理

向球化处理包装入占铁水总质量1.0％-1.3％的球化剂、占铁水总质量0.4％的孕育剂、占铁水总质量1％的铁屑，在400℃-450℃保温1h，将步骤(2)中的铁水冲入球化处理包中，当球化处理包中冲入铁水的量占铁水总质量2/3时，加入占铁水总质量0.4％孕育剂进行二次孕育，并继续冲入剩余铁水；

两次加入的所述孕育剂为硅钙钡孕育剂；

(5)、浇注处理

铁水完全冲入球化处理包后，扒渣，然后进行浇注，在浇注的同时加入随流孕育剂进行随流孕育，所述随流孕育剂为硫氧孕育剂，其中，随流孕育剂的加入量占铁水总质量的0.1％，完成浇注；

(6)、热处理

将浇注完成后的铸铁冷却后进行退火热处理，退火温度为900℃，退火时间为3小时，退火处理后进行炉冷至580℃，然后空冷，得到超低温高韧性球墨铸铁。

所述生铁为高纯生铁，其中成分质量百分含量的要求如下：