一种铸态铁素体基球墨铸铁qt600-10的生产方法
【专利摘要】本发明涉及球墨铸铁材质的控制和铸造生产，尤其是涉及一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：原材料的选择、辅助材料的选择、熔炼、取样调料、球化孕育处理、浇注；本发明方法独特、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能，具有良好的加工性能，可降低加工成本，提高加工效率。
【专利说明】一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及球墨铸铁材质的控制和铸造生广，尤其是涉及一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法。
【背景技术】
[0002]目前国内标准中，对于QT600材料，其强度要求≥600MPa，延伸率要求≥3%，即常见的牌号为QT600-3，其基体组织为珠光体和铁素体的混合基组织(铁素体约占40% — 60%，珠光体约占40% — 60%)，由于珠光体组织的存在，所以材料的延伸率比较低，基体组织均匀性差，加工效率低。
[0003]目前为止还没有克服上述缺陷的方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能，具有良好的加工性能，可降低加工成本，提高加工效率的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法。
[0005]本发明通过如下方式实现:
[0006]一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于:该方法包括如下步骤:
[0007]a、原材料的选择:原材料重量百分含量如下:回炉料:30~50%，废钢:10~30%，球生铁:40~60% ；
[0008]b、辅助材料的选择:辅助材料为球化剂和孕育剂；
[0009]C、熔炼:
[0010]先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1350~1390 0C
[0011]d、取样调料:熔炼温度达到1440-1460°C取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，使碳当量保证在3.5-4.2范围内；保证各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.0 ~3.5，S1:2.0-3.0, Mn:< 0.50, P:< 0.04，S:0.01 ~0.03 ;
[0012]e、球化孕育处理:在球化包的一侧先加入铁水重量1.0%—1.5%的球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖铁水重量0.5% — 1.2%的孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量1% — 5%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1470-1520 0C，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入；球化孕育处理后，CE:4.0-4.6，炉内各化学元素成分的重量百分含量如下C:3.0~3.5，S1:3.6~4.3，Mn:< 0.50，P: < 0.04，S: < 0.02，Mg:0.03 ~0.06。
[0013]f、浇注:球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1340~1400 0C ；
[0014]所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下:Mg:5一7, Si:70一80,孕育剂为娃钡孕育剂,娃钡孕育剂化学兀素成分的重量百分含量如下=Si =40—50, Ca:2 ；
[0015]本发明有如下效果:
[0016]I)方法独特、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能:本发明提供的方法为原材料的选择、辅助材料的选择、熔炼:在球化包的一侧先加入铁水重量1.0% — 1.5%的球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖铁水重量0.5% — 1.2%的孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量1% — 5%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；、取样调料:熔炼温度达到1440-1460°C取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，使碳当量保证在
3.5—4.0范围内；球化孕育处理:经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1470-1520°C，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入，球化反应温度为1440°C—1480°C;浇注:球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1340~1400°C ;本发明在保证球化充分、石墨形态良好的情况下，通过合理的熔炼工艺。发挥和利用各元素对组织的有益作用，提闻基体的强度。本发明材料与同牌号的球墨铸铁材料QT600相比，其基体组织为铁素体基体球墨铸铁材料，铁素体含量大于90%，在相同抗拉强度的要求下，屈服强度大大提高，由370Mpa提高到470MPa，其延伸率明显提高，由3%提高到10%，此发明利用元素固溶强化处理即可实现铁素体基体组织，获得强塑性铁素体基QT600-10材料。
[0017]2)本发明提供的材料与珠光体-铁素体混合基材料QT600-3相比延伸率、屈服强度明显提高，具有高强度高塑性的力学性能，具有良好的加工性能，可降低加工成本，提高加工效率。
[0018]3)由于该材料具有高强度、高塑性的特点，因此用该材料替换传统材料，在产品设计过程中，可以减小产品壁厚，对铸件减重，节约成本。`【具体实施方式】
[0019]实施例一:一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，该方法包括如下步骤:
[0020]a、原材料的选择:原材料重量百分含量如下:球机铁:20%，废钢:20%，球生铁:60% ；
[0021]b、辅助材料的选择:辅助材料为球化剂和孕育剂；
[0022]C、熔炼:
[0023]先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1370°C
[0024]d、取样调料:熔炼温度达到1445°C取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，调料后碳当量为4.13;炉内各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.3，Si:2.5，Mn:0.21，P:0.03，S:0.018。
[0025]e、球化孕育处理:在球化包的一侧先加入1.0%铁水重量的硅镁合金球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖0.5%铁水重量的硅钡孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量4%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为14800C，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入。球化孕育处理后，CE:4.51，各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.21，Si:3.89，Mn:0.20，P:0.03，S:0.008，Mg:0.051。
[0026]f、浇注:球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1390°C。[0027]所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下:Mg:6，S1:70，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下:Si:75, Ca:2。
[0028]实施例二:
[0029]a、原材料的选择:原材料重量百分含量如下:球机铁:20%，废钢:20%，球生铁:60% ；
[0030]b、辅助材料的选择:辅助材料为球化剂和孕育剂；
[0031]C、熔炼:
[0032]先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1370°C
[0033]d、取样调料:熔炼温度达到1445°C取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，调料后碳当量为4.14 ;炉内各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.31，Si:
2.5，Mn:0.21，P:0.03，S:0.016。
[0034]e、球化孕育处理:在球化包的一侧先加入1.2%铁水重量的硅镁合金球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖0.9%铁水重量的硅钡孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量4%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1492°C，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入。球化孕育处理后，CE:4.56，炉内各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.24，S1:3.95，Mn:0.20，P:0.03，S:0.007，Mg:
0.055。
[0035]f、浇注:球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1379°C。
[0036]所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下:Mg:6，S1:70，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下:Si:75, Ca:2。
[0037]实施实例三
[0038]a、原材料的选择:原材料重量百分含量如下:球机铁:20%，废钢:20%，球生铁:60% ；
[0039]b、辅助材料的选择:辅助材料为球化剂和孕育剂；
[0040]C、熔炼:
[0041]先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1370°C
[0042]d、取样调料:熔炼温度达到1445°C取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，调料后碳当量为4.0 ;炉内各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.2，Si:
2.4，Mn:0.18，P:0.032，S:0.018。
[0043]e、球化孕育处理:在球化包的一侧先加入1.5%铁水重量的硅镁合金球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖1.2%铁水重量的硅钡孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量4%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1495°C，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入。球化孕育处理后，CE:4.52，炉内各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.19，Si:3.98，Mn:0.17，P:0.031，S:0.0082，Mg:
0.051。
[0044]f、浇注:球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1379°C。
[0045]所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下:Mg:6, S1:70，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下:Si:75, Ca:2。
[0046]上述实施例的实验效果如下表:
【权利要求】
1.一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: a、原材料的选择:原材料重量百分含量如下:回炉料:3(T50%，废钢:1(T30%，球生铁:40~60% ； b、辅助材料的选择:辅助材料为娃镁合金球化剂和娃钡孕育剂； C、熔炼: 先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1350~1390°C d、取样调料:熔炼温度达到1440-1460°C取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，使碳当量保证在3.5 — 4.2范围内； e、球化孕育处理:在球化包的一侧先加入铁水重量1.0% — 1.5%的球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖铁水重量0.5% — 1.2%的孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量1% — 5%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖； 经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为.1470-1520°C，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入； f、浇注:球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在134(Tl400°C。
2.如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于:原材料加入量保证炉前各化学元素成分的重量百分含量如下:C:3.(T3.5，Si:.2.0-3.0, Mn:< 0.50, P:< 0.04, S:0.0T0.03。
3.如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于:所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下:Mg:5一7, Si:70一80,孕育剂为娃钡孕育剂,娃钡孕育剂化学兀素成分的重量百分含量如下:S1:40-50, Ca:2。
4.如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于:所述球化孕育处理后炉后各化学元素成分的重量百分含量如下:CE:4.0-4.6，C:.3.0~3.5，Si:3.6~4.3, Mn:< 0.50, P:< 0.04, S:< 0.02，Mg:0.03~0.06。
【文档编号】C22C37/04GK103710612SQ201310731458
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】杨万虎, 周文军, 薛蕊莉, 陈孝先, 张守全 申请人:宁夏共享集团有限责任公司, 宁夏共享装备有限公司