[发明专利]一种熔模精密铸造铸态高性能球铁QT600‑10的生产方法

摘要

本发明提供一种熔模精密铸造铸态球墨铸铁QT600‑10的生产方法，其基体为铁素体与珠光体混合物，其中珠光体含量为35%～55%，球化级别1级～2级，石墨大小6级～7级，材料最终化学成分按质量百分比为C3.3‑3.6,Si2.8‑3.0，Mn0.2‑0.4，P≤0.035，S≤0.02，Cu0.4‑0.6，Mg0.035‑0.055，RE0.02‑0.04，余量为Fe；采用堤坝式球化处理和三次孕育方式。生产的铸态混合基体球墨铸铁QT600‑10，满足抗拉强度Rm≥600MPa,断后伸长率A≥10%。结合熔模精密铸造生产方式，型壳浇注后冷却方式控制实现熔模精密铸造工艺生产高强高韧性球铁，用于汽车零部件通过近净成型工艺实现轻量化设计开发与生产。

主权项

一种熔模精密铸造铸态球墨铸铁QT600‑10的生产方法，其特征在于：球墨铸铁QT600‑10材料的最终化学成分按质量百分比为：C:3.3‑3.6,Si:2.8‑3.0，Mn：0.2‑0.4，P:≤0.035，S：≤0.02，Cu：0.4‑0.6，Mg：0.035‑0.055，RE：0.02‑0.04，余量为Fe；以上述化学成分得到熔模精密铸造铸态球墨铸铁QT600‑10的基体为铁素体与珠光体混合物，其中珠光体含量为35%～55%，球化级别1级～2级，石墨大小6级～7级；为得到上述的球墨铸铁QT600‑10，其生产方法为：首先，熔模铸造型壳焙烧:型壳焙烧采用贯通式天然气焙烧炉焙烧型壳，型壳间焙烧时的摆放间距＞70mm，焙烧温度控制在900‑950℃，焙烧时间控制在2.5‑3.5h；第二步，铁水熔炼：采用中频感应电炉熔炼铁液，炉料选用球生铁Q10、回炉料和废钢，按质量百分比配比为：球生铁Q10 45‑60%，回炉料20‑30%，废钢10‑15%，保证球化处理前铁液成分质量百分比配比为：C:3.6‑3.8,Si:1.6‑1.8，Mn：0.2‑0.4，P:≤0.035，S：≤0.02，Cu：0.4‑0.6；第三步、球化处理：采用堤坝式球化处理包，球化处理方法为冲入法，球化剂选用FeSiMg5RE1，粒度为10‑30mm，不合规格的球化剂控制在5%以内，加入量为处理铁水重量的1.2%～1.4%，球化处理温度控制在1490～1530℃，球化反应时间在45～70s；第四步、孕育处理：采用三次孕育方式，第一次孕育为球化室内孕育，选用粒度为4‑8mm的FeSi75孕育剂，加入量为球化包内处理铁水重量的0.4%，随球化剂一起压包在球化室内；第二次孕育为倒包孕育，在浇包底部提前放入粒度为3‑8mm的SiBaCa长效孕育剂，加入量为铁水重量的0.4%，铁水转包温度1390～1430℃；为使石墨等级稳定达到1~2级，进一步改善孕育效果，第三次采用型内孕育，选用粒度为0.4‑0.8mm的SiBaCa孕育剂，孕育量为模组重量的0.2%，处理温度为浇注温度，即1360～1390℃；第五步、型壳浇注：在进行球化处理时，型壳从焙烧炉中出炉，保证红壳浇注，型壳温度在600～850℃，浇注温度在1360～1390℃，从球化结束到浇注完毕，时间在6min以内；第六步、型壳浇注后的模组冷却方式：在浇注完后先自然空冷10～15min后放倒模组；放倒3～5min后启动风机对着模组小车进行强制冷却，风速控制为3～5m/ s,冷却速度控制为1～2℃/s。