[发明专利]一种铸态铁素体球墨铸铁及其制备方法

权利要求书

1.一种铸态铁素体球墨铸铁， 在壁厚大于500mm的疲劳强度为250-270MPa，断后伸长率≥24%，室温冲击功≥22J，其特征在于：

所述铸态铁素体球墨铸铁的制备方法，包括如下步骤：

a）先将65-75重量份的优质生铁全部加入电炉内熔化成液态，熔化温度为1350-1370℃，熔化时间为75-85min，得到熔融铁液；再加入25-35重量份的优质废钢，同时加入0.75-1.18重量份的硅铁和0.47-1.31重量份的增碳剂，全部熔化成液态，熔化温度为1380-1400℃，熔化时间为25-30min；

b）升温至1430-1440℃，取样分析成分符合下列要求：C：3.73-3.78%；Si：1.00-1.10%；Mn≤0.20%；P≤0.030%；S≤0.020%；

c）继续升温至1460-1470℃后，出水球化孕育处理；

所述优质生铁符合如下要求：C：4.00-4.40%；Si：0.5-0.65%；Mn≤0.15%；P≤0.035%；S≤0.015%；Ti≤0.020%；Cr≤0.015%；V≤0.008%；Pb≤0.002%；

所述优质废钢符合如下要求：C：0.005-0.010%；Si：0.010-0.10%；Mn：0.10-0.20%；P≤0.020%；S：0.002-0.008%；Ti≤0.025%；Zn≤0.010%；

所述硅铁符合如下要求：Si：73.8%；Al≤1.5%；

所述增碳剂符合如下要求：固定碳≥99%；S≤0.020%；粒度：3-5mm；

所述电解铜的含铜量为99%；所述锑锭的含锑量为98.3%，破碎成粒度0.5-1.5mm。

2.根据权利要求1所述的铸态铁素体球墨铸铁，其特征在于，所述疲劳强度的测试方法是按GB/T4337-2008金属材料疲劳试验旋转弯曲方法进行，采用升降法，进行1×10⁷的疲劳极限寿命测试；测量结果数据按GB/T24176-2009金属材料疲劳试验数据统计方案与分析方法计算得到；所述断后伸长率的测试方法是按GB/T228-2010金属材料室温拉伸试验方法进行，采用Φ14mm的试样，沿试样轴向匀速施加静态拉伸载荷，直到试样断裂的伸长，在整个过程中，测量试样伸长值，可计算出断后伸长率；所述室温冲击功的测试方法是按GB/T229-2007金属夏比摆锤冲击试验方法，试样加工成55mm×10mm×10mm，V型缺口有45度夹角，深度2mm，底部曲率半径为0.25mm，试样在温度23±5℃进行，试样紧贴试验机砧座，锤刃沿缺口对称面打击试样缺口的背面。

3.根据权利要求1所述的铸态铁素体球墨铸铁，其特征在于，所述出水球化孕育处理具体为：球化剂加入量为1.1-1.2wt%，覆盖剂加入量：0.6wt%，全部压在球化剂上；电解铜：0.31-0.37wt%，全部压在球化剂上；孕育剂1加入量：0.6wt%，出水2/3时加入；孕育剂2加入量：0.3wt%，放置在定量浇口杯内随流孕育处理；0.0055-0.0065wt%的锑锭放在定量浇口杯内；其中，浇注温度为1360-1370℃；

所述孕育剂1为高钙钡孕育剂，符合如下要求：Si：72.5%；Ca：1.32%；Ba：2.35%；Al：1.11%；粒度：3-8mm；所述孕育剂2为硫氧孕育剂，符合如下要求：Si：75%；Ca：0.95%；Ce：1.68%，Al：0.95%；S、O适量；粒度：0.7-2mm。

4.根据权利要求3所述的铸态铁素体球墨铸铁，其特征在于，所述球化剂符合如下要求：Mg：5.5-6.0%；Si：44-46%；Ca：1.00-1.20%；Y：1.20-1.30%；La：0.40-0.50%；Al≤0.80%；粒度：4-32mm；所述覆盖剂符合如下要求：Si：46.9%；Ca：0.52%；Ba：2.03%，Al：0.75%；粒度：2-5mm。