[发明专利]一种蠕墨铸铁材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公布了一种蠕墨铸铁材料，包括以下按质量百分比计的成分：碳为3.0‑3.9％，硅为2.3‑3.0％，铜为≤0.4％，铬为≤0.01％，硫为≤0.02％，磷为≤0.07％，锰为≤0.5％，余量为铁及不可避免的杂质；本发明的蠕墨铸铁材料不易开裂，散热性好，抗拉强度高达523Mpa，蠕化率高达95％；本发明还公开了蠕墨铸铁材料的制备方法，通过采用包底冲入法，在堤坝的一边放置转运包，转运包内包括有蠕化剂、孕育剂等，使得制得的蠕墨铸铁材料性能优异，蠕化率高，本发明还供了蠕墨铸铁应用于生产制动鼓、制动盘、减速器壳或模具，使得制动鼓、制动盘、减速器壳或模具的性能优异，寿命延长。

技术领域

本发明涉及铸铁材料领域，特别是一种蠕墨铸铁材料及其制备方法和应用。

背景技术

汽车工业是国民经济的支柱产业，汽车工业的每一次技术进步，都会带来显著的经济和社会效益，降低能耗，减少环境污染以及节约有限资源为当今汽车工业发展所面临的十分重要而且紧迫的问题。

目前的蠕墨铸铁在铸造的时直接将蠕化剂以及孕育剂直接放入到浇注处理包的底部，这种方法合金的利用率较低，添加剂的用量较多，处理成本较高，操作比较麻烦，最重要的是蠕化率较低，达不到蠕化的需求，进而导致达不到要求的铸铁需要进行回炉重炼，增加铸造成本，因此，传统的蠕墨铸铁由于蠕化率偏低和综合性能差等原因严重的阻碍了其推广和应用。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种蠕墨铸铁材料及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种蠕墨铸铁材料，包括以下按质量百分比计的成分：碳为3.0-3.9％，硅为2.3-3.0％，铜为≤0.4％，铬为≤0.01％，硫为≤0.02％，磷为≤0.07％，锰为≤0.5％，余量为铁及不可避免的杂质。

优选地，还包括以下按质量百分比计的成分：锑为≤0.1％，锡为≤0.05％，铼为0.01-0.05％。

本发明还公开了一种技术方案：一种蠕墨铸铁材料的制备方法，包含以下步骤：

步骤一：称取废钢、增碳剂、硅铁以及锰铁，熔炼得到熔炼液；

步骤二：对步骤二中的熔炼液进行蠕化，得到蠕化铁水；

步骤三：步骤二中的蠕化铁水液面平静后，除渣保温；

步骤四：经步骤三处理后的蠕化铁水进行浇注，得到蠕墨铸铁材料。

优选地，所述步骤一中，按占总原料的质量分数算，加料顺序依序为1-20％废钢、0-1％增碳剂、1-20％废钢、0-2％硅铁、1-20％废钢、0-0.5％增碳剂、1-20％废钢、0-1.5％增碳剂以及余量废钢。

优选地，所述步骤一中，加硅铁和/或锰铁和/或废钢和/或铜调整至熔炼液合格，熔炼温度控制在1440-1480℃。

优选地，所述步骤二中，采用包底冲入法进行蠕化处理，具体为：在蠕化处理装置中设置堤坝，堤坝一边放置有转运包，往堤坝内匀速冲入熔炼液进行蠕化，冲入速率为5-10g/s，熔炼液出液温度控制在1538-1550℃；所述转运包在使用前进行300-500℃干燥处理。

优选地，所述步骤三中，所述转运包包括蠕化剂、孕育剂、锡、锑、碎铁和覆盖剂中的一种或多种。

优选地，所述步骤三中，所述转运包包括在堤坝内从下至上依序堆放的蠕化剂、孕育剂、蠕化剂、孕育剂、锡、碎铁、锑、碎铁、蠕化剂和覆盖剂。

优选地，所述步骤五中，浇注温度控制在1424-1432℃，浇注时间控制在1-10min。

本发明还公开了一种如上所述的蠕墨铸铁材料在制动鼓、制动盘、减速器壳或模具上的应用。