[发明专利]一种含铌高强度灰铸铁材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含铌高强度灰铸铁材料，其特征在于，按重量百分比计由如下化学成分组成：C:3.20％～3.45％、Si:1.6％～2.1％、Mn:0.65％～0.85％、P＜0.06％、S:0.05％～0.12％、Nb:0.05％～0.14％、N:0.016％～0.028％、Sn:0.05％～0.08％、Cr:0.1％～0.3％，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的含铌高强度灰铸铁材料，其特征在于，按重量百分比计由如下化学成分组成：C:3.20％～3.36％、Si:1.6％～1.95％、Mn:0.75％～0.85％、P＜0.04％、S:0.067％～0.12％、Nb:0.09％～0.14％、N:0.016％～0.022％、Sn:0.07％～0.08％、Cr:0.15％～0.25％，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的含铌高强度灰铸铁材料，其特征在于，按重量百分比计由如下化学成分组成：C:3.31％、Si:1.88％、Mn:0.78％、P:0.02％、S:0.067％、Nb:0.13％、N:0.022％、Sn:0.07％、Cr:0.25％，余量为Fe。

4.根据权利要求1所述的含铌高强度灰铸铁材料，其特征在于，所述含铌高强度灰铸铁材料的化学成分中Si：C＝0.46～0.66:1；0.006％+Nb/7＜N＜0.012％+Nb/7。

5.一种权利要求1或2或3所述的含铌高强度灰铸铁材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)合金熔炼：将生铁、废钢、回炉料、锰铁、铌铁、硫铁、增碳剂、氮化铁合金进行熔炼，根据炉内铁水成分化验结果调整化学成分，当铁水温度达到1470℃～1510℃后静置10～20min，出炉；

2)孕育处理：在浇包内加入氮化铁合金，在氮化铁合金上面覆盖孕育剂，将铁水倒入浇包内进行孕育处理；

3)浇注处理：将孕育处理后的铁水扒渣，在温度为1380℃～1420℃时进行浇注，浇注时随流孕育。

6.根据权利要求5所述的含铌高强度灰铸铁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和2)中，氮化铁合金包括氮化锰和氮化铬；所述氮化锰按重量百分比计由如下化学成分组成：Mn＞85％，N＞7％，C＜1.0％，P＜0.03％，Si＜1％，S＜0.025％，余量为Fe及不可避免的杂质；所述氮化铬按重量百分比计由如下化学成分组成：Cr＞60％，N＞5％，C＜0.1％，P＜0.03％，Si＜2.5％，S＜0.04％，余量为Fe及不可避免的杂质。

7.根据权利要求5所述的含铌高强度灰铸铁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，孕育处理采用的包内孕育剂为75SiFe，粒度为8mm～18mm；所述包内孕育剂的加入量为铁水重量的0.2％～0.4％。

8.根据权利要求5所述的含铌高强度灰铸铁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，氮化铁合金的粒度＜3mm。

9.根据权利要求5所述的含铌高强度灰铸铁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，随流孕育采用的孕育剂为FeSiSr，粒度为0.2mm～0.6mm。

10.根据权利要求9所述的含铌高强度灰铸铁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，孕育剂的加入量为铁水重量的0.06％～0.1％。