[发明专利]一种高强度高延伸的球墨铸铁件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度高延伸的球墨铸铁件及其制备方法，以质量百分含量计，包含如下各组分，各组分占所述球墨铸铁件的质量分数为：C:3.1～3.3％、Si：4.1～4.3％、0＜Mn≤0.2％、0＜P≤0.05％、0＜S≤0.02％、0＜Cu≤0.05％、0＜Sn≤0.01％、Mg：0.03～0.045％、0＜Cr≤0.05％、0＜Ti≤0.05％、0＜Ni≤0.02％、0＜Al≤0.04％、0＜Mo≤0.03％、0＜Co≤0.01％，其余为Fe和微量元素；制备方法：配料、熔融、检测组分含量是否合格、球化和孕育、浇铸、冷却、热处理，即可；本发明的球墨铸铁件能够兼具高强度和高延伸。

技术领域

本发明属于球墨铸铁领域，具体涉及一种高强度高延伸的球墨铸铁件及其制备方法。

背景技术

球墨铸铁是铸铁中的石墨呈现球状的一种铸铁，通过球化处理使石墨形成球状，这种球状石墨可使应力集中小，减小对基体的割裂。由于球墨铸铁的强度、塑度、韧性高，疲劳强度接近于中碳钢，耐磨性优于非合金钢，切削性能可与灰铸铁相媲美，制造成本低等优点，它受到了广泛的应用。

球墨铸铁的生产过程中，将不同配比的原料熔化后即可形成铁液，铁液的质量、球化孕育处理效果等对铸件的质量有着决定性的作用。铁液的质量好，则凝固时能够形成数量更多、更小的石墨球和共晶团，石墨球和共晶团越多、越细小，则铸件形成时的膨胀应力越大，从而能更有效地克服基体组织疏松，提高球墨铸铁的力学性能。因此，铁液的质量与最终的球墨铸铁的质量有直接关系，铁液的质量好坏又直接与原料的配比以及原料中各元素化学组分的含量有直接的关系。影响球墨铸铁质量的另外一个因素是球化过程，球化处理的目的是使石墨球化，同时除去硫和氧等活性元素。众所周知，在球墨铸铁的制备过程中，人们希望硫含量越低越好，普遍认为硫元素是一种有害元素，它的存在会破坏石墨形核的形成过程，进而影响球墨铸铁的力学性能等；另外，球化过程中，球化反应速率及整个球化反应时间决定着镁的吸收率、石墨的圆整度、数量及分布情况，而这些因素会影响球墨铸铁的力学性能。

现有球墨铸铁件一般都是高强度低延伸率或者低强度高延伸率，国标上的材料牌号都是QT700-2、QT600-3、QT500-7、QT400-15等，其中QT代表球墨铸铁，前面3个数字代表抗拉强度，如QT700-2，700代表抗拉强度≥700Mpa，后面数字代表延伸率，如-2，代表≥2％的延伸率；因此急需寻求一种能够实现高强度高延伸的球墨铸铁件。

基于此，本领域的技术人员作了如下一些改进，例如中国发明专利CN103572142A，其中公开了一种球墨铸铁的制备方法，此方法所制备的球墨铸铁具有高韧性，铁素体量和球化率均很高，铸件塑性、韧性大幅度提高，强度高、冲击强度高，球墨铸铁延伸率得到显著加强，抗拉强度≥600Mpa，延伸率≥8％，最高延伸率可达到12％，远远高于国家标准；又如中国发明专利CN104513926B，其中公开了高强度、高延伸率球墨铸铁及其制备方法，此专利所制球墨铸铁质量高，抗拉强度≥436MPa，屈服强度≥284MPa，布氏硬度≥161HB，延伸率≥20％，废品率≤8％；上述两个专利虽然实现了一定的较高强度或者较高延伸率，但仍稍显不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的高强度高延伸的球墨铸铁件，其不仅能够实现高强度以及高延伸率，还能够实现其它力学性能的优异。

本发明同时还提供了一种高强度高延伸的球墨铸铁件的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采用的一种技术方案如下：

一种高强度高延伸的球墨铸铁件，所述球墨铸铁件包括如下组分：C、Si、Mn、P、S、Mg、Cr、Ti、Ni和Al，所述球墨铸铁件还包括：Sn、Cu、Mo和Co，其余为Fe和微量元素；