专利名称：一种液压件用球墨铸铁的生产方法及其制备的球墨铸铁的制作方法
技术领域：
本发明涉及球墨铸铁，具体地说是一种液压件用球墨铸铁的生产方法及其制备的球墨铸铁。
背景技术：
球墨铸铁是一种具有优良机械性能的灰口铸铁。一般在浇注之前，在铁液中加入少量球化剂(通常为镁、稀土镁合金或含铈的稀土合金)和孕育剂(通常为硅铁)，通过球化和孕育处理得到球状石墨，具有较强的抗氧化生长性、耐蚀性以及切削加工性能，而线收缩率和热裂倾向又小特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度，其综合性能接近于钢，有效地提高了铸铁的机械性能，正是基于其优异的性能，目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件，比如内燃机曲轴、汽车离合器和底盘零件、机床主轴、犁铧、通用机械中的阀体、液压元件等。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料，其化学成分一般为(3. 5 3. 8)%C，(2. 0 3. 0)%Si， (0. 5 0· 7)%Mn, <0. 08%P, <0. 02%S, (0· 03 0. 07)%Mg。根据基体组织的不同，常用的球墨铸铁分为三种类型铁素体球铁、铁素体一珠光体球铁及珠光体球铁。其抗拉强度为 40 160 kg/mm 2,延伸率为Γ24%,冲击韧性为1. 5 15 kg .m/ cm 2，静载荷机械性能达到或接近碳钢和某些合金钢的水平。传统的球墨铸铁450-10在生产过程中配料为40%生铁、 30%废钢、30%回炉料，或者生铁80%、废钢10%、回炉料10%。
22吨液压挖掘机配套用液压件主要为P3V112DT型液压泵、VMX15R液压阀、M5X180 型液压马达，其材料为QT-450的零件有法兰、泵体、中间体、球铰、斜盘支架、缸体、伺服阀体、侧盖II、壳体、缸体、制动活塞、后端盖、阀块、阀体、右阀体、左阀体、壳体、阀盖、侧盖I。 8. 5吨液压挖掘机配套用液压件主要为PA10V07IDFLR轴向柱塞变量泵、V8SX14型液压阀、 MA10FD45型液压马达，其材料为QT-450的零件有进油联阀体、动臂联阀体、尾联阀体、中间联阀体、后盖、壳体、泵体、缸体、斜盘、控制阀体、阀体、斜盘，所以当这些元件在使用球墨铸铁制造时，现如今的球墨铸铁的硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等都还不够理想，而且铁素体球铁在加工过程中过于绵软，应该在球墨铸铁的生产方法中重新采用不同的配方来解决这个问题。
有鉴于此，针对上述问题，提出一种能改善上述缺失的液压件用球墨铸铁的生产方法，而且同时引出由其制备的球墨铸铁。发明内容
本发明的目的在于提供一种液压件用球墨铸铁的生产方法及其制备的球墨铸铁， 在配料过程中，采用全新的配方，还由于在铁素体球铁中加入适量的紫铜，可使基体组织增加20-40%的珠光体含量，硬度可提高8-10%，抗拉强度可提高9-11%，屈服强度可提高 8-10%，伸长率可减少20-30%，并可明显改善铁素体球铁在加工过程中过于绵软的缺点，提高其加工性能。碳含量较低，通过加入增碳剂可以提高铁水中的碳含量，在保证产品质量的前提下，可有效节约成本。
为了达成上述目的，本发明提供了一种液压件用球墨铸铁的生产方法，其步骤如下配料工序配料工序采取的原料以重量份计配比如下，炼钢生铁25-35份、废钢33-43 份、回炉料26. 5-36. 5份、紫铜0. 3-0. 5份、碳化剂0. 5-2. 5份；加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在电炉中从下往上依次加入炼钢生铁、废钢、回炉料，随着电炉功率的提升，炉料全部熔化，取样进行化学成分分析，然后在熔炼铁液过程中加入紫铜和碳化剂；球化孕育工序球化孕育工序中，在浇注前的铁液中加入球化剂，再在球化剂上覆盖有孕育剂、珠光体，进行浇注，先倒入总重量的70-80%的铁液，待球化反应结束后，再浇注剩余铁液，剩余的孕育剂随流冲入。
所述炼钢生铁要求碳4 8%、硅0. 1 0. 8%、锰0. 1 0. 6%、磷0. 01 0. 04%、硫 0. 01 0. 05%，余量为Fe ；废钢为冲压废边角料，其材质为Q235 ；回炉料为同牌号的球墨铸铁废件或者浇冒口。
所述球化孕育工序中，球化剂加入量以重量份计为1. 3份-1. 35份；孕育剂加入量以重量份计为0. 5份-0. 6份；珠光体的加入量要达到全部覆盖球化剂表面为准。
为了达成上述目的，本发明还提供了一种液压件用球墨铸铁，该球墨铸铁的成分以重量百分比为，碳3. 5 3. 8%、硅2. 0 3. 0%、猛0. 5 0. 7%、磷0. 01 0. 08%、硫0. 01 0. 02%、镁0. 03 0. 07%，余量为铁。
相较于现有技术，本发明在具体的配料工序过程中，提出全新的液压件用球墨铸铁QT450-10材料配方。其中生铁应达到高碳、低硅、低锰、低磷硫的要求，常用的铸造生铁 Z15及Z20平均含硅量在1. 5 2. 0%，可选用P08、P10低硅炼钢生铁搭配使用，废钢用一般普钢即可，配废钢主要是调整铁水的含碳量和改善生铁的遗传性，当采用合金废钢时一定要知道合金的成分含量；对回炉料如冒口头、切屑、浇余等按材质分类堆放，并注明材质、名称以利配料，回炉料配入要控制含硅量是否超出配料成分；紫铜加入量控制在0. 3^0. 5%， 可具体加入量针对不同零件对珠光体要求或零件硬度、强度要求不同而调整，紫铜加入量与基体组织增加的珠光体含量20-40%相对应；本发明所述QT450-10材料经化验分析其碳含量低于3. 5%时加入适量碳化剂，由于采用上述配方，本发明球墨铸铁QT450-10由于在铁素体球铁中加入适量的紫铜，可使基体组织增加20-40%的珠光体含量，硬度可提高8-10%， 抗拉强度可提高9-11%，屈服强度可提高8-10%，伸长率可减少20-30%，并可明显改善铁素体球铁在加工过程中过于绵软的缺点，提高其加工性能，采用该项配方，碳含量较低，通过加入增碳剂可以提高铁水中的碳含量，在保证产品质量的前提下，可有效节约成本。
具体实施方式
以下实施例均以球墨铸铁QT450-10为例进行详细描述。
实施例1 一种液压件用球墨铸铁的生产方法，其步骤如下配料工序配料工序采取的原料如下，炼钢生铁25kg、废钢33kg、回炉料26. ^g、紫铜 0. 3kg、碳化剂0. 5kg ；所述炼钢生铁要求碳4%、硅0. 1%、锰0. 1%、磷0. 01%、硫0. 01%，余量为狗；废钢为普通汽车等冲压废边角料，其材质为Q235 ；回炉料为同牌号的球墨铸铁废件或者浇冒口。
加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在电炉中从下往上依次加入炼钢生铁、废钢、回炉料，随着电炉功率的提升，炉料全部熔化，取样进行化学成分分析，然后在熔炼铁液过程中加入0. 4kg紫铜和1. 5kg碳化剂；球化孕育工序球化孕育工序中，在浇注前的铁液中加入球化剂，再在球化剂上覆盖有孕育剂、珠光体，进行浇注，先倒入总重量的70%的铁液，待球化反应结束后，再浇注剩余铁液，剩余的孕育剂随流冲入。球化剂加入量为1. 3kg ；孕育剂加入量为0. 5kg ；珠光体的加入量要达到全部覆盖球化剂表面为准。
按以上方法制得的液压件用球墨铸铁，成分以重量百分比为，碳3. 5%、硅2. 0%、锰 0. 5%、磷0. 01%、硫0. 01%、镁0. 03%,余量为铁。以满足用来制造液压件。
实施例2 —种液压件用球墨铸铁的生产方法，其步骤如下配料工序配料工序采取的原料如下，炼钢生铁35kg、废钢4:3kg、回炉料36. ^g、紫铜 0. 5kg、碳化剂2. 5kg ；所述炼钢生铁要求碳8%、硅0. 8%、锰0. 6%、磷0. 04%、硫0. 05%,余量为狗；废钢为普通汽车等冲压废边角料，其材质为Q235 ；回炉料为同牌号的球墨铸铁废件或者浇冒口。
加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在电炉中从下往上依次加入炼钢生铁、废钢、回炉料，随着电炉功率的提升，炉料全部熔化，取样进行化学成分分析，然后在熔炼铁液过程中加入0. 4kg紫铜和1. 5kg碳化剂；球化孕育工序球化孕育工序中，在浇注前的铁液中加入球化剂，再在球化剂上覆盖有孕育剂、珠光体，进行浇注，先倒入总重量的80%的铁液，待球化反应结束后，再浇注剩余铁液，剩余的孕育剂随流冲入。球化剂加入量为1. 35kg ；孕育剂加入量为0. 6kg ；珠光体的加入量要达到全部覆盖球化剂表面为准。
按以上方法制得的液压件用球墨铸铁，成分以重量百分比为，碳3. 8%、硅3. 0%、锰 0. 7%、磷0. 08%、硫0. 02%、镁0. 07%,余量为铁。以满足用来制造液压件。
实施例3 —种液压件用球墨铸铁的生产方法，其步骤如下配料工序配料工序采取的原料如下，炼钢生铁30kg、废钢38kg、回炉料31. 5kg、紫铜0. 4kg、 碳化剂1. 5kg ；所述炼钢生铁要求碳6%、硅0.邠、锰0. 3%、磷0. 0 、硫0. 0396，余量为拘；废钢为普通汽车等冲压废边角料，其材质为Q235 ；回炉料为同牌号的球墨铸铁废件或者浇冒口。
加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在电炉中从下往上依次加入炼钢生铁、废钢、回炉料，随着电炉功率的提升，炉料全部熔化，取样进行化学成分分析，然后在熔炼铁液过程中加入0. 4kg紫铜和1. 5kg碳化剂；球化孕育工序球化孕育工序中，在浇注前的铁液中加入球化剂，再在球化剂上覆盖有孕育剂、珠光体，进行浇注，先倒入总重量的75%的铁液，待球化反应结束后，再浇注剩余铁液，剩余的孕育剂随流冲入。球化剂加入量为1. 32kg ；孕育剂加入量为0. 55kg ；珠光体的加入量要达到全部覆盖球化剂表面为准。
按以上方法制得的液压件用球墨铸铁，成分以重量百分比为，碳3. 7%、硅2. 5%、锰 0. 6%、磷0. 05%、硫0. 015%、镁0. 05%,余量为铁。以满足用来制造液压件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
权利要求
1.一种液压件用球墨铸铁的生产方法，其步骤如下配料工序配料工序采取的原料以重量份计配比如下，炼钢生铁25-35份、废钢33-43 份、回炉料26. 5-36. 5份、紫铜0. 3-0. 5份、碳化剂0. 5-2. 5份；加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在电炉中从下往上依次加入炼钢生铁、废钢、回炉料，随着电炉功率的提升，炉料全部熔化，取样进行化学成分分析，然后在熔炼铁液过程中加入紫铜和碳化剂；球化孕育工序球化孕育工序中，在浇注前的铁液中加入球化剂，再在球化剂上覆盖有孕育剂、珠光体，进行浇注，先倒入总重量的70-80%的铁液，待球化反应结束后，再浇注剩余铁液，剩余的孕育剂随流冲入。
2.根据权利要求1所述的一种液压件用球墨铸铁的生产方法，其特征在于，所述炼钢生铁要求碳4 8%、硅0. 1 0. 8%、猛0. 1 0. 6%、磷0. 01 0. 04%、硫0. 01 0. 05%,余量为狗；废钢为冲压废边角料，其材质为Q235 ；回炉料为同牌号的球墨铸铁废件或者浇冒□。
3.根据权利要求1所述的一种液压件用球墨铸铁的生产方法，其特征在于，所述球化孕育工序中，球化剂加入量以重量份计为1. 3份-1. 35份；孕育剂加入量以重量份计为0. 5 份-0. 6份；珠光体的加入量要达到全部覆盖球化剂表面为准。
4.一种液压件用球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁由权利要求1或2或3所述的方法生产制得，该球墨铸铁的成分以重量百分比为，碳3. 5 3. 8%、硅2. 0 3. 0%、锰0. 5 0. 7%、磷 0. 01 0. 08%、硫 0. 01 0. 02%、镁 0. 03 0. 07%，余量为铁。
全文摘要
本发明涉及一种液压件用球墨铸铁的生产方法及其制备的球墨铸铁，其步骤主要为，配料工序、加料熔化工序、球化孕育工序；所述配料工序在配料过程中，所采取的原料以重量份计配比如下，炼钢生铁25-35份、废钢33-43份、回炉料26.5-36.5份、紫铜0.3-0.5份、碳化剂0.5-2.5份；采用全新的配方，还由于在铁素体球铁中加入适量的紫铜，可使基体组织增加20-40%的珠光体含量，硬度可提高8-10%，抗拉强度可提高9-11%，屈服强度可提高8-10%，伸长率可减少20-30%，并可明显改善铁素体球铁在加工过程中过于绵软的缺点，提高其加工性能。
文档编号C22C37/04GK102534352SQ201210023110
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日
发明者唐成栋, 张为哲, 张学春, 张梦荣, 徐雪芹, 杨大波, 王振华, 韩斌, 高公如 申请人:山东常林机械集团股份有限公司