[发明专利]具有抗热疲劳高性能的高硅耐热蠕墨铸铁及其制备方法在审
申请号: | 202010094156.6 | 申请日: | 2020-02-15 |
公开(公告)号: | CN111004968A | 公开(公告)日: | 2020-04-14 |
发明(设计)人: | 纪汉成;王寅杰;原金胜;缪锦进;付庆斌;沈建华;葛修亚;张建华 | 申请(专利权)人: | 溧阳市联华机械制造有限公司 |
主分类号: | C22C37/10 | 分类号: | C22C37/10;C22C37/08;C22C33/08;C21C1/08 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 213351 江苏省常州市溧阳市竹*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 抗热 疲劳 性能 耐热 铸铁 及其 制备 方法 | ||
1.具有抗热疲劳高性能的高硅耐热蠕墨铸铁,其特征在于,包括以下质量百分比元素:C 2.50〜3.50%,Si4.50〜5.50%,Mn≤0.30%,P≤0.050%,S≤0.020%,Mo 0.50〜0.90%,Ni0.50〜0.9%,Cr0.40〜0.80%,V0.30〜0.60%,Nb0.20〜0.40%,Cu≤0.20%,Ti 0.10〜0.20%,Mg 0.010〜0.020%,RE≤0.05%,Al≤0.05%,余量为铁。
2.根据权利要求1所述的具有抗热疲劳高性能的高硅耐热蠕墨铸铁的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
⑴原材料准备:生铁、废钢、回炉料、硅铁合金、钛铁合金、钼铁合金、铬铁合金、钒铁合金、铌铁合金、电解镍板、增碳剂、蠕化剂、覆盖孕育剂和废钢片覆盖剂;其中生铁、废钢和回炉料的质量比为4:2-4:2-4;
⑵电炉熔炼:将生铁、废钢、回炉料加入到中频电炉进行熔炼,再依次加入所需的钼铁合金、硅铁合金、铬铁合金、钒铁合金、钛铁合金、铌铁合金、电解镍板及补加硅铁合金、增碳剂,铁水总质量控制在500Kg;
⑶分析控制:熔炼过程中取铁液进行光谱分析及热分析检测,调整化学成分及熔炼温度,获得要求的原铁水化学成分及1520-1550℃的熔炼出铁温度;
⑷蠕化处理:在浇注处理包的凹坑包底按蠕化剂、覆盖孕育剂和覆盖剂的顺序装包,并捣紧实,覆盖剂将覆盖孕育剂全覆盖;将铁液倒入浇注处理包,铁液与蠕化剂、孕育剂反应,扒渣获得蠕化铁水;
⑸浇注:采用自动浇注机将蠕化铁水浇注到铸型型腔中,控制铁水的浇注温度为1380-1420℃;
⑹分析检测:蠕化处理完毕,取样光谱分析,获得蠕墨铸铁最终化学成分;冷却开箱,落砂清理得到所述具有抗热疲劳高性能的高硅耐热蠕墨铸铁产品;从产品本体取样获得蠕墨铸铁机械性能及金相组织。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述蠕化剂包括以下质量百分比元素:Si43〜47%,Mg 3.0〜3.5%,RE8.6〜9.0%,Ca0.8〜1.20%,Al≤1.2%,余量为铁。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述蠕化剂的质量为熔炼液质量的0.4〜0.6%。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在所述浇注处理包的凹坑中蠕化剂之上加入覆盖孕育剂;所述覆盖孕育剂包括以下质量百分比元素:Si60〜70%,Ca0.5〜2.0%,Ba6.0〜11.0%,Al0.5〜1.7%,余量为铁。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述覆盖孕育剂的质量为熔炼液质量的0.3〜0.6%。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在所述自动浇注过程中加入随流孕育剂;所述随流孕育剂包括以下质量百分比的元素:Si70〜76%,Ca1.0〜2.0%,Ba1.0〜3.0%,Al1.0〜2.0%,余量为铁。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述随流孕育剂的质量为蠕化铁水质量的0.1〜0.15%。
9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述蠕化铁水的浇注时间控制在≤8min。
10.根据权利要求1所述的具有抗热疲劳高性能的高硅耐热蠕墨铸铁或权利要求2〜9任一项所述的制备方法所得具有抗热疲劳高性能的高硅耐热蠕墨铸铁作为CNG车用发动机涡轮增压器涡轮壳及排气管的应用。
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