[发明专利]铸态高强度球铁及其制造工艺

权利要求书

1.一种铸态高强度球铁制造工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤(1)：配金属炉料，包括低磷、低硫的生铁，回炉铁和废钢，按重量百分比为生铁20-30％、回炉铁25-35％、废钢35-45％；采用中频感应电炉将配好的金属炉料进行熔炼，取金属炉料重量比2.7-3.3％的增碳剂，与金属炉料一同加入电炉中下部位，一层金属炉料一层增碳剂，进行增碳处理，熔炼温度控制在1450-1520℃，全部熔化后检测铁水中各元素的含量，并调整各元素含量至符合配方要求，随后铁水包内吹氮气脱硫处理，使用高温增碳剂进行增碳处理，增碳剂使用之前要进行高温处理，增碳剂的成分要求碳含量≥99.5％，硫含量≤0.01％；

步骤(2)：对上述产物进行球化处理，球化剂加入量为处理铁水重量的0.9-1.3％，将球化剂倒入球化包内，紧实，上面均匀覆盖铁水总重量0.4-0.6％的第一孕育剂，第一孕育剂选用为75SiFe孕育剂，将铁水总量的四分之三冲入球化包内，完成球化处理和第一次孕育处理后，再冲入铁水总量的四分之一，将铁水总重量0.2-0.4％的第二孕育剂随流冲入，完成第二次孕育处理，第二孕育剂选用为硫氧铈孕育剂，所用的第二孕育剂的成分按质量百分比为：Si70-76％，Ca 0.75-1.25％，Al 0.75-1.25％，Ce 1.5-2.0％，其余为S、O；

步骤(3)：使用铁模覆砂铸造工艺进行浇注成型，将温度不低于1400℃的铁水浇注到内腔覆有一层型砂的金属铸型中，浇注完成后，利用铸件自身的余热进行热处理，直至室温。

2.如权利要求1所述的铸态高强度球铁制造工艺，其特征在于，步骤(1)熔炼后在铁水中加入铁水重量0.15％的冶金碳化硅预处理剂，低频搅拌均匀。

3.如权利要求1所述的铸态高强度球铁制造工艺，其特征在于，步骤(2)中所用的球化剂粒径为5-30mm，第一孕育剂的粒度为5-10mm，第二孕育剂的粒度为0.2-0.8mm。

4.如权利要求1所述的铸态高强度球铁制造工艺，其特征在于，步骤(3)中铁水浇注采用快速浇注工艺，铁水的浇注速度≥6.5Kg/sec。

5.如权利要求4所述的铸态高强度球铁制造工艺，其特征在于，步骤(3)中铁水浇注采用开放式的浇注系统，浇注过程中采用引气，引气时采用长度大于3米的引火工具。

6.如权利要求1所述的铸态高强度球铁制造工艺，其特征在于，步骤(3)中，利用铸件自身的余热进行热处理的工艺控制条件为：在920-980℃保温2-5小时，再降温至700-750℃保温36小时，最后在炉冷600℃以下出炉空冷直室温即可。

7.根据权利要求1-6任一项所述的铸态高强度球铁制造工艺获得的球铁，其特征在于，球铁中主要元素成分的质量百分比为：C 3.5-3.8％，Si 2.0-2.5％，Mn 0.31-0.38％，Ce0.035-0.05％，Mg 0.045-0.06％，P≤0.04％，S≤0.018％，余量为Fe。

8.如权利要求7所述的球铁，其特征在于，球铁中主要元素成分的质量百分比为：C3.8％，Si 2.0％，Mn 0.35％，Ce 0.04％，Mg 0.05％，P≤0.04％，S≤0.018％，余量为Fe。