[发明专利]一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法

权利要求书

1.一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：由按质量百分比计的以下元素组成：C：3.5%～3.7%、Si：2.9%～3.3%、Mn≤0.2%、P≤0.035%、S≤0.02%、Cu：0.5%～0.7%、Ni：0.55%～0.75%、Mg：0.030%～0.065%，余量为Fe以及微量元素。

2.根据权利要求1所述的一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

（1） 配料及熔炼：在中频感应炉中加入优质增碳剂、20%～30%的废钢、50%～60%的原料纯铁、10%～20%的球铁回炉料，升温至1550℃左右，将所加入的原材料熔化为铁水；

（2）合金化：向步骤（1）所得铁水中加入适量75硅铁、加入0.5%～0.7%的阴极铜，继续熔炼；

（3）预处理和球化处理：采用钟罩法先后对步骤（2）得到的铁水进行预处理和球化处理，其中预处理剂的用量为0.3%～0.4%，球化剂的用量为0.8%～1.0%；

（4）孕育处理及浇注：在浇包内放入0.2%～0.4%的硅钙孕育剂，也将调Si含量余下的75硅铁以适当粒度一并加入浇包底部，将步骤（3）所得铁水倒入浇包进行包内冲入法孕育；进行适当搅拌，静置1～2分钟；撇渣浇注后自然冷却，即可得到铸态合成球墨铸铁。

3.根据权利要求2所述的一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中增碳剂的加入方式为压底加入法、粒度为3～5mm、碳含量为99.9%以上。

4.根据权利要求2所述的一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中所用废钢为45#钢，所用原料纯铁为低硫低锰工业纯铁。

5.根据权利要求2所述的一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中加入适量的硅铁和阴极铜后，将原铁水的含硅量和含铜量分别调整到1.8%和0.65%左右。

6.根据权利要求2所述的一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中预处理和球化处理均采用钟罩插入法，其中预处理剂采用含量组成为64.69%Si、1.39%Ca、1.18%Al、9.11%Ba的预处理剂，粒度为2～6mm，预处理温度为1480～1500℃；球化剂为镍镁球化剂，其组成为15.74%Mg、82.20%Ni、0.40%MgO，粒度为5～20mm，球化温度为1460～1480℃，球化处理后，铁液中Ni含量为0.65%左右。

7.根据权利要求2所述的一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中所采用的包内孕育剂为硅钙孕育剂，其组成为75%Si，0.8%Ca，1.2%Al，余为Fe，粒度为1～3mm。

8.根据权利要求2所述的一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中所得球墨铸铁在铸型中自然冷却，无需进行热处理。