[发明专利]一种高强度高伸长率球墨铸铁及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度高伸长率球墨铸铁及其制备方法，所述球墨铸铁由以下成分制成：C，Si，Mn，S，P，Cu，Cr，Sb，Mg，Re，Fe。制备方法如下：将废钢、生铁、回炉料、金属合金、增碳剂等熔炼，调整原铁液成分；加清渣剂，得到纯净原铁液；加球化剂、孕育剂进行球化和孕育处理；加清渣剂，得铁液，加覆盖剂，浇注。本发明通过采用一定的化学成分组成和工艺参数控制，获得圆度更高、数量更多的石墨球，获得一定铁素体和珠光体比例含量的基体组织，具有较高强度的同时，具有较高的伸长率。

技术领域

本发明涉及一种球墨铸铁及其制备方法，尤其涉及一种高强度高伸长率球墨铸铁及其制备方法，属于球墨铸铁材料技术领域。

背景技术

球墨铸铁因具有强度高、韧性好、价格低廉和铸造工艺性能好等特点，在机械和汽车等领域获得了广泛的应用。随着重型载重汽车吨位的提高和汽车轻量化要求，对零件的疲劳强度要求越来越高，球墨铸铁疲劳强度随抗拉强度的增加而增加，但普通球墨铸铁材料QT700-2、800-2、900-2的疲劳强度都在280-300MPa，已不能满足汽车支架类铸件的使用要求，必须同时提高伸长率，才能进一步提高疲劳强度极限，这就要求铸件材料具有较高的强度，同时具有较高的伸长率。

为提高球墨铸铁的强度和伸长率，中国发明专利CN104233048A公开了一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金及其制备方法，所述球铁合金化学组分如下(重量百分比)：C：3.4～3.6；Si：2.6～2.9；Mn：0.6～0.8；S：<0.05；P：<0.03；Cu：0.3～0.5；Sn：0.02～0.03；Bi：<0.04；Mg：0.03～0.05；RE：0.01～0.04；余量为Fe；所述球铁合金制备方法包括：熔炼、球化、孕育及浇注、后处理等，该发明所述制备方法，采用二次球化和二次孕育，采用该方法生产的转向桥可在铸态下使用，无需热处理，节约了生产成本和时间，实施效果好。中国发明专利CN106811676A还公开了一种高强度高韧性铸态QT700-10及其生产方法，该发明所述球墨铸铁的化学成分的重量百分比为：C 3.6％～3.8％，Si 2.1％～2.7％，P≤0.04％，且碳当量CE＝C+1/3(Si+P)＝4.3％～4.6％，Mn0.2％～0.4％，Cu 0.3％～0.5％，Cr≤0.05％，Sn0.013％～0.02％，且AF＝Mn+2.4Cu+3.2Cr+20Sn＝1.56％～2.0％，S 0.006％～0.015％，Mg 0.025％～0.05％，RE≤0.02％，余量为Fe，所述球铁生产方法包括，用高纯生铁、废钢和回炉铁电炉熔炼，优化化学成分，盖包法球化处理，三次孕育，获得的球铁具有较高的强度和伸长率，不需要热处理，生产中不加入Ni、Mo等贵金属，铸态下抗拉强度Rm≥700MPa、延伸率A≥10％。以上两个发明专利采用的是高碳低硅技术路线，球化方式采用盖包法球化，存在操作较复杂、质量不稳定等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种高强度高伸长率球墨铸铁及其制备方法。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种高强度高伸长率球墨铸铁，各成分的重量百分比如下：

C：3.3～3.7％，Si：2.9～3.5％，Mn：0.1～0.3％，S：0.001～0.02％，P：0.001～0.03％，Cu：0.6～1.0％，Cr：0.02～0.10％，Sb：0.001～0.005％，Mg：0.03～0.06％，Re：0.001～0.015％，其余为Fe。

优选的，所述高强度高伸长率球墨铸铁各成分的重量百分比如下：C：3.59％，Si：3.12％，Mn：0.24％，S：0.015％，P：0.025％，Cu：0.89％，Cr：0.08％，Sb：0.0030％,Mg：0.050％，Re：0.010％，其余为Fe。