[发明专利]一种高强度高韧性的球墨铸铁的制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度高韧性的球墨铸铁的制备方法，该球墨铸铁由以下质量百分比的元素成分组成：C:3.6‑3.8％、Si:3.5‑3.8％、Mn:0.4‑0.6％、Sn:0.01‑0.04％、Ni:0.4‑0.6％、Ti:0.3‑0.4%、Sb:0.004‑0.01％、RE:0.02‑0.04％、P:0.16‑0.2％，S≤0.02%、余量为Fe及不可避免的杂质。本发明的球墨铸铁的抗拉强度为1050‑1180Mpa，屈服强度为780‑820Mpa，延伸率为15‑16%，球化率为95%，各项性能优异。

技术领域

本发明涉及铸铁冶金技术领域，特别是涉及了一种高强度高韧性的球墨铸铁的制备方法。

背景技术

球墨铸铁是经过孕育和球化处理得到的具有球状石墨的铸铁材料，具有优良的力学性能、加工性能、耐磨性能、吸震性能及生产成本较低等优点，它的综合性能类似于钢，正是因为其优异的性能，使其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如汽车零配件、铸铁管件、风电零部件、机床配件、发动机曲轴等。

中国专利CN104120332A公开了一种高强度高韧性球墨铸铁600-10，所述高强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C：3.48％-3.7％，Si：2.5％-2.7％，Mn：0.7％-1.0％，P：0.019％-0.04％，S：0.009％-0.02％，ΣRE：0.054％-0.0648％，Mg：0.04％-0.05％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。本发明还公开了一种生产高强度高韧性球墨铸铁600-10的生产工艺。本发明的高强度高韧性球墨铸铁600-10具有强度高，韧性好，铸造工艺简单，易于成型等特点。其各种技术指标如下：抗拉强度600MPa-700MPa，屈服强度：400MPa-450MPa，延伸率：10.0％-12.0％，球化率：85％-90％，石墨大小：七级。中国专利CN105970077A公开了一种高强度高韧性的球墨铸铁的制备方法，由以下质量百分比的元素成分组成：C 3.2-3.5％、Si 2.8-3.3％、Mn 0.5-0.8％、Mo 0.3-0.5％、Mg 0.01-0.03％、Zr 0.02-0.05％、Cr 0.7-1.0％、Ni 0.4-0.6％、V 0.2-0.3％、Cu 0.2-0.3％、RE 0.02-0.04％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明还公开了高强度高韧性的球墨铸铁的制备方法。本发明合理优化球墨铸铁中的元素及配比，采用水雾和空冷交替冷却的热处理方式，使得热处理后的铸件不易变形和开裂，制得的球墨铸铁具有很好的机械性能，如拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等，并且稳定性好。

但是上述发明专利制备的球墨铸铁的抗拉强度和屈服强度不够高，不适用于对材料有更高强度的要求。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种高强度高韧性的球墨铸铁的制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种高强度高韧性的球墨铸铁的制备方法，该球墨铸铁由以下质量百分比的元素成分组成：C:3.6-3.8％、Si:3.5-3.8％、Mn:0.4-0.6％、Sn:0.01-0.04％、Ni:0.4-0.6％、Ti:0.3-0.4%、Sb:0.004-0.01％、RE:0.02-0.04％、P:0.16-0.2％，S≤0.02%、余量为Fe及不可避免的杂质。

对于铸铁材料而言，其中不同组分间具体成分含量的不同，对实际产生的金相组织形态、材料应用性能、加工难度及成品质量的影响是极大的。