[发明专利]一种球墨铸铁法兰及其制备方法

说明书

本发明提供了一种球墨铸铁法兰，法兰由以下质量分数组分组成，3.0‑4.0％碳、1.8‑3.2％硅、0.2‑1.5％锰、0.03‑0.5％磷、0.02‑0.06％硫、0.04‑2.93％铬、0.06‑0.14％镁、0.81‑4.5％镍、0.03‑0.2％钒、0.5‑1.5％钼、0.05‑1.2％铜、0.044‑0.11％铝，0.5‑1.2％稀土，其余是铁，所有元素质量分数总和为100％，本发明制备按照上述化学配比，通过熔炼、逐级降温制备出的法兰力学和耐腐蚀性能提高、在高温使用时，体积膨胀较小、抗氧化能力强、加工性能优异。

技术领域

本发明涉及球墨铸铁锻造技术领域，具体涉及一种球墨铸铁法兰及其制备方法。

背景技术

法兰连接就是把两个管道、管件或者器材，先各自固定在一个法兰盘上，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。

法兰作为连接件，其力学强度、韧性、耐温范围、耐酸碱和耐水性能力大小决定了法兰的使用寿命和场合。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓以铁代钢，主要指球墨铸铁。但是现有技术中还没有采用球磨铸铁来制备法兰，所以本发明提供了一种制备球磨铸铁法兰的制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种球墨铸铁法兰，所述法兰由以下质量分数组分组成，3.0-4.0％碳、1.8-3.2％硅、0.2-1.5％锰、0.03-0.5％磷、0.02-0.06％硫、0.04-2.93％铬、0.06-0.14％镁、0.81-4.5％镍、0.03-0.2％钒、0.5-1.5％钼、0.05-1.2％铜、0.044-0.11％铝、0.5-1.2％稀土，其余是铁，所有元素质量分数总和为100％。

优选地，上述球墨铸铁法兰由以下质量分数组分组成3.5％碳、2.5％硅、0.85％锰、0.26％磷、0.04％硫、1.5％铬、0.1％镁、2.6％镍、0.12％钒、1.0％钼、0.65％铜、0.065％铝、0.85％稀土，其余是铁，所有元素质量分数总和为100％。

其中，上述球墨铸铁法兰的制备方法包括以下步骤，

(1)采用树脂砂利用常规方法铸造法兰的模型，模型采用皓英粉涂料涂刷成型；

(2)将满足权利要求1的所述化学组成的耐热球墨铸铁在锻造炉中熔炼，熔炼温度为1450-1600℃，熔炼时间为2-4h，得到合金熔融液；

(3)将步骤b熔炼后的合金液体注入步骤(1)制备的模型进行浇注，浇注后自然冷却至常温，冷却后进行脱模，并清除树脂砂，得到法兰粗产品；

(4)将步骤(3)中脱模后的粗产品加热至900-980℃，保温2-3h，保温后冷却至750℃；然后再冷却至550℃，接着冷却至300℃，最后在氮气氛围保护下自然冷却，即可得到法兰成品。

优选地，上述步骤(4)中将脱模后的粗产品放入加热炉中，在900-980℃保温2-3h后，将炉温调整至750℃，让粗品在750℃条件下冷却至450℃；接着将炉温调至550℃，让粗品随炉温一起缓慢下降至550℃；最后将炉温调至300℃，让粗品随炉温一起缓慢下降至300℃。

优选地，上述步骤(4)中升温速率为5℃/min。

优选地，上述步骤(4)中炉温加热到920-960℃，保温2-3h。

本发明的有益效果为：