专利名称：新型铸铁的制备方法
技术领域：
本发明属于一种铸铁的制备方法，特别是机械性能和铸造性能优良的铸铁。
传统的铸铁当用途不同时，其配方也完全不同，因此，炉料管理麻烦，操作不便，生产成本较高，并且产品的质量还不够理想，如，流动性差，收缩较大，故在可锻铸件中，常会见到疏松和裂纹等缺陷，且一般这些铸铁都不适宜制作厚度小于5mm的铸件。
本发明的目的是提供一种新型铸铁的制备方法，其配方合理，产品的性能优良，炉料管理简单，操作方便，成本低。
实现本发明目的的技术方案是，按下述铁水的化学组分经熔炼、浇注和热处理制成的，即碳(C)3.2～3.4％，硅(Si)1.6～2.0％，锰(Mn)0.1～0.6％，磷(P)小于0.1％，硫(S)小于0.1％，余量为铁(Fe)。
由于本铸铁的铁水中碳硅含量比常规铸铁的有了很大提高，因此使铸造性能的流动性和收缩性得到了明显的改善。与常规的铸铁相比，在同等工艺条件下，裂纹、缩孔、疏松等常见的铸造缺陷，可以基本消除，从而大大降低了铸件的成本，制作壁厚小于5mm的合格铸件也就更加容易。本发明的同一配方就可生产出三种不同性能的铸铁，即高韧性铸铁、高强度铸铁和高耐磨铸铁，使生产时的炉料管理得到简化，操作更加方便，进一步降低了生产成本，并且机械性能，如抗拉强度、延伸率、冲击值、硬度等都可得到很大的提高。
下面，根据本发明的三个具体实施例，对其技术方案作进一步的详细描述。
实施例1高韧性铸铁的制备按下述的配方范围熔炼铁水，即碳(C)3.2～3.4％，硅(Si)1.6～2.0％，锰(Mn)0.1～0.6％，磷(P)小于0.1％，硫(S)小于0.1％，余量为铁(Fe)。浇注成产品的铸件，再按以下步骤进行热处理，将铸件放入炉中，加热至900～920℃，保温2～4小时，随后按每小时降低20～30℃的速度冷却，当随炉缓慢冷却到350℃时出炉，经过该退火处理后，铸件的基本组织为100％的铁素体组织。铸件的抗拉强度σb达到45～55kg/mm，延伸率δ为10～15％，冲击值ak达4～6kg.m/cm2。
实施例2高强度铸铁的制备按下述的配方范围熔炼铁水，即碳(C)3.2～3.4％，硅(Si)1.6～2.0％，锰(Mn)0.4～0.6％，磷(P)小于0.1％，硫(S)小于0.1％，余量为铁(Fe)。浇注成产品的铸件，再按以下步骤进行热处理，将铸件放入炉中，加热至900～920℃，保温2～4小时，然后随炉冷却到880℃时出炉空冷，对空冷后的铸件又进行回火处理，其温度为550～600℃，经过处理后，铸件的基本组织中珠光体大于90％，渗碳体少于1％。铸件的抗拉强度σb达到大于60kg/mm2，延伸率δ为1～2％。
实施例3高耐磨铸铁的制备按下述的配方范围熔炼铁水，即碳(C)3.2～3.4％，硅(Si)1.6～2.0％，锰(Mn)0.1～0.6％，磷(P)小于0.1％，硫(S)小于0.1％，余量为铁(Fe)。铁水在出炉时的温度应达到1430～1450℃的范围，氧化铁FeO的含量应小于3％，铁水采取包内球化或型内球化处理，热处理方法是铸件入炉后，加热至900～920℃，保温2～4小时，使铸铁的基本组织中渗碳体全部转化奥氏体组织。然后随炉降温到880℃，出炉将铸件放入880℃的盐浴炉中，进行保温，时间是5～10分钟，再接着进行等温淬火，温度为280℃±5℃，经等温淬火后的铸件立即进行回火，温度控制在320～330℃范围内，时间为2～3小时。铸件经过等温淬火后的金相组织为贝氏体组织和球状石墨，硬度值达HRC50～56。
从本发明的上述技术方案看，其配方合理，同一配方可制备多种性能的铸铁，可简化炉料的管理，使操作方便，降低生产成本，并且铸件有优良的铸造和机械性能，可用于超薄型复杂铸件，可大大减少废品率，使产品的成本进一步降低。
权利要求
1.一种新型铸铁的制备方法，其特征是按下述铁水的化学组分经熔炼、浇注和热处理制成，碳(C)3.2～3.4％，硅(Si)1.6～2.0％，锰(Mn)0.1～0.6％，磷(P)小于0.1％，硫(S)小于0.1％，余量为铁(Fe)。
2.按权利要求1所述的新型铸铁的制备方法，其特征是高韧性铸铁的热处理方法是铸件入炉后，加热至900～920℃，保温2～4小时，随后按每小时降低20～30℃的速度冷却，到达350℃时出炉。
3.按权利要求1所述的新型铸铁的制备方法，其特征是高强度铸铁熔炼时，锰(Mn)的含量在0.4～0.6％之间较好，热处理的方法是铸件入炉后，加热至900～920℃，保温2～4小时，然后随炉降温到880℃，出炉空冷，空冷后再进行回火，其温度为550～600℃，保温时间为1～2小时。
4.按权利要求1所述的新型铸铁的制备方法，其特征是高耐磨铸铁的熔炼铁水在出炉时，温度应达到1430～1450℃的范围，氧化铁FeO的含量应小于3％，铁水采取包内球化或型内球化处理，热处理方法是铸件入炉后，加热至900～920℃，保温2～4小时，然后随炉降温到880℃，出炉放入880℃的盐浴炉中，进行保温，时间是5～10分钟，再接着进行等温淬火，温度为280℃±5℃，等温淬火后的铸件立即进行回火，温度控制在320～330℃范围内，时间为2～3小时。
全文摘要
本发明属于一种铸铁的制备方法,特别是机械性能和铸造性能优良的铸铁。本铸铁是按下述铁水的化学组分经熔炼、浇注和热处理制成的,即碳(C)3.2～3.4%,硅(Si)1.6～2.0%,锰(Mn)0.1～0.6%,磷(P)小于0.1%,硫(S)小于0.1%,余量为铁(Fe)。本方法合理,同一配方可生产多种优质铸铁,可简化炉料管理,方便操作,降低成本。
文档编号C22C33/08GK1369570SQ0110713
公开日2002年9月18日 申请日期2001年2月14日 优先权日2001年2月14日
发明者冯美才 申请人:冯美才