[发明专利]一种高硅钼球墨铸铁材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高硅钼球墨铸铁材料及其制备方法，化学成分组成为：C：2.90％～3.80％；Si：3.80％～5.00％；Mo：0.80％～1.10％；Ni：≤0.10％；Cu：≤0.10％；Mn：≤0.70％；Mg：0.03％～0.07％；P：≤0.10％；S：≤0.15％；其余为Fe。本发明的一种高硅钼球墨铸铁材料及其制备方法，成分组成简单，不需要添加矾或铬或其他重金属成分，仅通过调整碳、硅、钼的成分组成，即可使得所述高硅钼球墨铸铁材料同时获得高的强度及高延伸率，可广泛的应用于排气系统零部件，减少了重金属使用所带来的环境污染的风险。

技术领域

本发明涉及硅钼材料制备技术领域，具体涉及一种高硅钼球墨铸铁材料及其制备方法。

背景技术

随着内燃机不断改进，排气温度逐步升高，排气系统零部件的材质由最初的灰铸铁，逐步向球墨铸铁、蠕墨铸铁、硅钼蠕墨铸铁、硅钼球墨铸铁、高镍奥氏体球墨铸铁、耐热钢演变。根据内燃机排气温度的不同，适配的排气系统零部件材质也不同。硅钼球墨铸铁铸件作为耐高温部件的应用越来越广泛，这主要源于硅钼铸铁具有很高的高温强度，热疲劳性，优异的氧化性，生长性及良好的抗蠕变性能。

目前硅钼材质随着硅钼成分的增加其强度随着增加，但其延伸率会随着相应降低，高强度高延伸率硅钼铸铁铸态(不热处理)很难实现稳定生产。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高硅钼球墨铸铁材料及其制备方法，成分组成简单，不需要添加矾或铬或其他重金属成分，仅通过调整碳、硅、钼的成分组成，即可使得所述高硅钼球墨铸铁材料同时获得高的强度及高延伸率，可广泛的应用于排气系统零部件，减少了重金属使用所带来的环境污染的风险。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种高硅钼球墨铸铁材料，化学成分组成为：C：2.90％～3.80％；Si：3.80％～5.00％；Mo：0.80％～1.10％；Ni：≤0.10％；Cu：≤0.10％；Mn：≤0.70％；Mg：0.03％～0.07％；P：≤0.10％；S：≤0.15％；其余为Fe。

进一步地，所述高硅钼球墨铸铁材料的抗拉强度≥530MPa，屈服强度≥450MPa，延伸率≥4％，硬度为200～250HB。

本发明还提供了一种以上任意一项所述的高硅钼球墨铸铁材料的制备方法，包括如下步骤：S10配料，按一定的质量比称取生铁、废钢、回炉料、硅铁以及钼铁并混合均匀获得第一混合料，所述第一混合料中所述生铁的质量比为35～40％、所述废钢的质量比为15～20％、所述回炉料的质量比为45～50％、所述硅铁的质量比为0.5～2.0％以及所述钼铁的质量比为0.7～1.5％；S20熔融料的制备，将所述第一混合料置于所述电炉内进行熔炼获得熔融料，所述熔融料在1550～1580℃出炉球化浇注，浇注的过程中同步进行随流孕育工艺；以及S30铸造，采用覆膜砂铸造工艺进行进行浇注，获得所述高硅钼球墨铸铁材料。

进一步地，所述S20还包括在1400～1450℃取样做成分分析，并根据分析结果调整所述熔融料的成分至所述成分符合预设要求。

进一步地，所述硅铁占所述第一混合料的质量比优选1.0～1.5％。

进一步地，所述钼铁占所述第一混合料的质量比优选0.7～1.1％。

进一步地，所述随流孕育工艺的孕育剂占所述熔融料质量比的0.1±0.01％。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明的一种高硅钼球墨铸铁材料及其制备方法，成分组成简单，不需要添加矾或铬或其他重金属成分，仅通过调整碳、硅、钼的成分组成，即可使得所述高硅钼球墨铸铁材料同时获得高的强度及高延伸率，可广泛的应用于排气系统零部件，减少了重金属使用所带来的环境污染的风险。