[发明专利]一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法

说明书

本发明公开了一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法，包括如下步骤：步骤一、熔炼炉料配比，具体为：生铁：废钢：回炉料＝40％‑60％:15％‑30％:15％‑30％，同时在炉中加入一定量的75硅铁；步骤二、在球化包的一个坑中依次加入：1％的球墨铸铁球化剂、0.2％‑0.4％高钙钡孕育剂、30‑60g/t的Sb和压铁；步骤三、铁水从炉中倒入另外一个坑中，浇注时加入0.1％‑0.2％的随流孕育剂，浇注温度为1350℃。本发明通过对球化剂和微量元素的控制，消除高硅带来的碎块状石墨的倾向。为好的本体力学性能提供了先决条件。从而保持‑20℃低温冲击大于12J和延伸率大于18％的前提下，提高了强度。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法。

背景技术

随着现代装备向轻量化、节能、高效的方向发展，人们对球铁的强度和使用性能的要求也不断提高。因此，铸造和冶金工作者通常采用铸造合金化，抑或通过热处理工艺来达到提高球铁机械性能的目的。但是，前者因在球铁铸造过程中需添加昂贵的合金元素(如Ti、Cu等)，使球铁件的生产成本大大增加，这极大地削弱了球铁件廉价的市场优势；后者耗时、耗能的弊端使球铁生产失去了市场开发的竞争力。而且，球铁较合金钢韧性差，目前球铁强化手段对冲击韧性的提高非常有限。

2004年ISO1083/JS球墨铸铁标准公布后，又补充了一个ISO1083/JS/500-10的球墨铸铁标准，把伸长率从原来的7％提高到10％。2012年3月，德国和欧洲的球墨铸铁标准DIN-EN1563在修改时又增加了3个牌号分别是EN-GJS-450-18、EN-GJS-500-14、EN-GJS-600-10，即大幅提高了铁素体、珠光体混合基体球墨铸铁的屈服强度和伸长率，而且这些级别都可在铸态获得，不需要任何热处理。他们走的是提高成分中的w(si)量、来强化铁素体技术路线。

为了符合风电铸件的工作环境，达到风电低温冲击的力学性能，过高的硅显然是不合适的。与此同时过高的硅对于厚大的风电铸件还是不利的，它会促进铁素体和石墨的形成，从而加剧铸件内部石墨形态恶化。

球墨铸铁自上世纪四十年代问世并投入生产以来，以其耐磨、减振和生产成本低廉等优点得到了迅猛的发展。迄今为止，球铁在汽车、矿山、船舶、注塑机、机床等众多领域得到广泛应用。随着人们对可持续、可再生能源的认识，风力发电成为人们关注的焦点。与此同时风电厂商对风电铸件的要求也进一步的提高，不在拘泥于原有牌号EN-GJS-400-18U-LT。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法。

技术方案：一种风电用高强高韧球墨铸铁的研制方法，包括如下步骤：

步骤一、熔炼炉料配比，具体为：生铁：废钢：回炉料＝40％-60％:15％-30％:15％-30％，同时在炉中加入一定量的75硅铁，使原铁水的硅达到1.8％；

步骤二、在球化包的一个坑中依次加入：1％的球墨铸铁球化剂、0.2％-0.4％高钙钡孕育剂、30-60g/t的Sb和压铁；

步骤三、铁水从炉中倒入另外一个坑中，浇注时加入0.1-0.2％的随流孕育剂，浇注温度为1340℃-1380℃。

作为优化：所述球墨铸铁球化剂由以下重量百分比成分组成：Si：40％-50％，Ca：0.9％-1.3％，Ba：1％-1.5％，Mg：5.8％-6.2％，Re：0.8％-1.0％，Al<1.2％，余量为Fe以及不可避免的微量元素，粒度为5-30mm。

作为优化：所述高钙钡孕育剂由以下重量百分比成分组成：Si：72％-75％，Ca：1％-2％，Ba：2％-2.5％，Al<2％，余量为Fe以及不可避免的微量元素，粒度为3-8mm。