[发明专利]一种高强度高韧性的球墨铸铁

摘要

本发明公开了一种高强度高韧性的球墨铸铁，由以下质量百分比的元素成分组成：C:3.6‑3.8％、Si:3.5‑3.8％、Mn:0.4‑0.6％、Sn:0.01‑0.04％、Ni:0.4‑0.6％、Ti:0.3‑0.4%、Sb:0.004‑0.01％、RE:0.02‑0.04％、P:0.16‑0.2％，S≤0.02%、余量为Fe及不可避免的杂质。本发明的球墨铸铁的抗拉强度为1050‑1180Mpa，屈服强度为780‑820Mpa，延伸率为15‑16%，球化率为95%，各项性能优异。

主权项

1.一种高强度高韧性的球墨铸铁，由以下质量百分比的元素成分组成：C:3.6‑3.8％、Si:3.5‑3.8％、Mn:0.4‑0.6％、Sn:0.01‑0.04％、Ni:0.4‑0.6％、Ti:0.3‑0.4%、Sb:0.004‑0.01％、RE:0.02‑0.04％、P:0.16‑0.2％，S≤0.02%、余量为Fe及不可避免的杂质；其制备方法包括如下步骤：S1.以废钢、生铁、废机铁、回炉料、硅铁、锰铁、钛铁、镍锭、磷铁、增碳剂为原料，将原料熔炼为铁液；S2.在球化包包底的一侧放入球化剂，在球化剂上覆盖一层碳化硅粉，碳化硅粉上覆盖第一孕育剂，将铁屑均匀的覆盖在第一孕育剂上，铁屑的上面均匀覆盖铸造用珍珠岩并捣实；采用冲入法将铁液沿球化包另一侧注入球化包中，铁液温度为1400‑1430℃，进行球化处理和包内孕育处理；当球化包中冲入铁液的量占铁液总质量2/3时，加入第二孕育剂进行型内孕育处理，并继续冲入剩余铁液；S3.进行浇注，在浇注的同时随流加入第三孕育剂进行随流孕育；S4.热处理：将浇注完成后的铸铁冷却后进行退火热处理，退火温度为900℃，保温时间为3小时，退火处理后以10‑12℃/min的速度降温至580℃，然后空冷至室温，得到球墨铸铁；其中，球化剂占铁液总质量的1‑1.2%；所述碳化硅粉、球化剂、铁屑和珍珠岩的质量比为0.3:1.5:1:0.5；第一孕育剂占铁液总质量的0.2‑0.3%；第二孕育剂占铁液总质量的0.4％；第三孕育剂占铁液总质量的0.2％；所述球化剂的粒度为5‑25mm；所述第一孕育剂的粒度为5‑8mm；所述第二孕育剂的粒度为4‑10mm；第三孕育剂的粒度为0.5‑1mm；所述球化剂的质量百分比组成为镁：5.5‑6.2％、硅：44‑48％、钙：0.8‑1.2％、锰：0.05‑0.08%、镍：1‑1.2%、 稀土：0.8‑1.2％，其余为铁；第一孕育剂中各组分质量百分比为Si:72‑74%、Ba:1.2‑1.8%、Ca:1‑2%、Mn:4‑5%、RE:10‑20%、Bi:3‑5%、Al :1.0‑2.0%，余量为Fe；第二孕育剂中各组分质量百分比为Si:30‑45％、Ca:1.8‑3％、Zr:2‑3％，Mn:6‑8％、RE:0.5‑1％，余量为Fe；所述第三孕育剂中各组分质量百分比为Si:68‑75％，Ca:≤2.0％，Al:≤1.5％，Bi:0.5‑ 2.5％，余量为铁。