[发明专利]一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁及其生产方法

权利要求书

1.一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁，其特征在于，所述铸态球墨铸铁的抗拉强度不低于800MPa，延伸率不低于5％，故定义为QT800-5；所述铸态球墨铸铁QT800-5具体包括以下组分：

且满足CE＝C+1/3(Si+P)＝4.3％～4.6％，

AF＝Mn+2.4Cu+3.2Cr+20Sn＝1.7％-2.2％；

所述其他微量元素为Ti、Pb、Te、Bi、Sb、As、Al，其总和≤0.07％。

2.一种生产权利要求1所述的一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

第一部分，材料的选取

1)炉料选取高纯生铁、中-低碳废钢以及相同材质回炉料；

2)要求外购原材料干净无锈，回炉料进行抛光清理；

3)熔炼用增碳剂为经高温石墨化处理的优质晶体增碳剂；

第二部分，电炉熔炼

4)将上述高纯生铁、废钢及回炉料加入到电炉内熔炼，熔炼温度为1530℃～1550℃；

5)根据原铁液成分的规定范围，对电炉内的铁液进行各组分含量调整；

6)1520℃～1530℃下高温静置8～10分钟，扒清渣；

第三部分，球化、一次孕育、调整Sn至终含量

7)球化剂、孕育剂、小钢片的选取，所述球化剂采用Mg6RE1，所述孕育剂采用Si-Ba孕育剂，所述小钢片采用无锈低碳钢；

8)对电炉内调整后的铁液进行球化处理，所述球化处理的方法采用盖包法。采用堤坝式球化包，堤坝高于加料面30mm～50mm；包盖与包顶盖严密实，包体深径比为1.5～2；

8.1)球化包使用前清理残渣余铁，烘干并预热至橙黄色，其温度≥800℃。

8.2)球化剂、孕育剂、小钢片使用前烘干，加料在以堤坝相隔的铁液注入侧的对侧：按球化剂+孕育剂+小钢片顺序逐层加料、扒平、捣实；

8.3)将锡片加入球化包内小钢片的上面；

8.4)将上述静置扒渣后的纯净的铁液在1510℃±10℃下对准球化包盖的注入孔出铁球化；

8.5)扒渣，球化完成后扒渣干净，至少扒渣三次；

第四部分，二次孕育，即倒包孕育

9)孕育剂的选取，所述孕育剂为Si-Ba孕育剂；

10)将孕育剂置于浇注包底后，将上述球化完成扒渣后的纯净铁液由球化包倒入浇注包内；

第五部分，浇注，三次孕育

11)经过球化和二次孕育的铁液，再一次扒渣后以一定的浇注温度浇注到铸型中，同时进行三次孕育，即随流瞬时孕育；所述浇注温度为1360℃～1420℃，其浇注温度的选取主要取决于铸件壁厚；

12)在每球化包浇注后期浇注光谱试块；

13)在每球化包浇注后期浇注Y型25mm厚度标准试块；

14)从出铁球化到整包铁液浇注结束节拍时间不超过10分钟；

第六部分，落砂

15)浇注后随型冷却至700℃以下落砂。

3.根据权利要求2中所述的种生产权利要求1所述的一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁的方法，其特征在于，所述第一部分中高纯生铁的化学成分为：w(C)≥3.3％，w(Si)0.4％～0.7％，w(Mn)0.05％～0.15％，w(P)≤0.03％，w(S)≤0.02％，w(Ti)≤0.02％。

4.根据权利要求2中所述的种生产权利要求1所述的一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁的方法，其特征在于，所述第一部分中废钢的化学成分为：w(C)≤0.5％，w(Si)≤0.4％，w(Mn)≤0.5％，w(P)≤0.03％，w(S)≤0.02％，w(Cr)≤0.1％，w(Cu)≤0.3％，w(Ni)≤0.1％。