[发明专利]一种低温韧性超厚大端面铁素体球墨铸铁件及其制备方法

权利要求书

1.一种制备厚大端面铁素体基球墨铸铁件的方法，所述厚大端面铁素体基球墨铸铁件具有不小于800mm的最大厚度，其化学成分如下，按浇注铁水重量百分比计：C：3.5~3.7wt%；Si：1.8~2.0wt%；Ni：0.5~1.0wt%；Mn≤0.15wt%；P≤0.03wt%；S：0.006~0.012wt%；Mg：0.035~0.045wt%；Sb：0.003～0.006wt%；余量为Fe及制备过程中带入的杂质；其特征在于，包括如下步骤：

1）、基于MAGMA模拟软件设计铸型；采用呋喃树脂自硬砂造型；其中，抛模时，在铸型外层覆盖一层厚度为80~200mm的通用冷铁；

2）、选用微量元素的控制种类和范围为Mn≤0.10wt%、P≤0.01wt%、S≤0.01wt%、Ti≤0.01wt%、Cr≤0.01wt%、V≤0.01wt%的超高纯生铁为原料；

3）、选用低稀土硅铁镁合金球化剂，其主要化学成分为40～50wt%Si、5～6wt%Mg、0.3～0.6wt%RE，加入量为浇铸铁液质量的1.1～1.3wt%；

4）、采用前后两次孕育过程，包括铁液导入浇包过程中的一次孕育，以及浇注过程中的随流孕育；一次孕育采用低硅高钡合金，主要含40～50wt%Si、1.5～2.5wt%Ba、0.4～0.6wt%Ca，加入量为浇铸铁液质量的0.3～0.5wt%，一次孕育剂的颗粒大小为3~8mm；随流孕育采用高硅含铝合金，主要含70～80wt%Si、0.5～1.5wt%Ca、0.5～1.5wt%Al，加入量为浇铸铁液质量的0.10~0.15wt%，颗粒大小为0.5~6mm；

5）、准备合金Ni和合金Sb，其中Ni加入量为浇铸铁液质量的0.5-1wt%；Sb的加入量为浇铸铁液质量的0.003-0.006wt%；

完成上述准备工作后，采取如下工艺浇铸制备所述铸铁件：

将超高纯生铁原料置于电炉中熔炼成铁液；出铁液前，预先在浇包底部放置球化剂及合金Ni、Sb；当电炉中的铁液温度控制为1400～1420℃时，将铁液从电炉导入浇包，导入过程的同时加入一次孕育剂，铁液在浇包内发生球化和一次孕育反应，该过程时间控制在5-6分钟以内，保证球化完成后温度在1360-1370℃；随后，进行扒渣处理；当铁液温度降至1340～1350℃时，开始浇注；浇注过程中加入随流孕育剂，浇铸时间控制在2分钟以内；浇注结束后，在砂型中缓慢冷却至400℃以下，从铸型中清出铸件。