一种ht250铸件及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种HT250铸件及其生产方法，属于铸造件【技术领域】，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.0％-3.3％、Mn：0.75％-0.9％、Si：1.5％-1.7％、Cr：0.6％-0.8％、Ba：1.2％-1.4％、Cu:0.2％—0.4％、P≤0.12％、S≤0.1％、V：1.2％—1.4％，余量为Fe。本发明通过合理改善HT250铸件的各成分配比，通过合理的生产方法，提高了铸件的强度、韧性、耐磨性，强度为260—280MPa，满足了需要；同时注重对铸造砂的回收利用等，减少了浪费，节省了成本。
【专利说明】一种HT250铸件及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸件【技术领域】，具体涉及一种HT250铸件及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压 射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经抛丸、打磨等，所得到的具有 一定形状，尺寸和性能的物件。
[0003] 铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、 铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成 不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁 件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸 件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸 件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。
[0004] 在中专利申请号：201310399345中公开了一种不锈钢铸件，包括：C、Si、Mn、Ni、 Mo、Cr、铁及杂质，所述的C在铸件中的质量百分比为0. 3%?0. 5%，所述的Si在铸件中的 质量百分比为0.8%?1.2%，所述的Μη在铸件中的质量百分比为0.8%?1%，所述的Ni 在铸件中的质量百分比为3%?5%，所述的Mo在铸件中的质量百分比为1.5%?1.8%， 所述的Cr在铸件中的质量百分比为13%?15%，其余为铁和少量的杂质。该技术方案中 含Ni过多，导致成本过多，同时也没有给出具体的生产方法，有待改进。
[0005] 在中国专利申请号：201310399102中公开了一种高强度铸件，包括：C、Si、Mn、Cr、 Mo、铁及杂质，所述的C在铸件中的质量百分比为0. 15 %?0. 2%，所述的Si在铸件中的 质量百分比为〇. 2 %?0. 4 %，所述的Μη在铸件中的质量百分比为13 %?15 %，所述的 Cr在铸件中的质量百分比为0. 5%?1. 2%，所述的Mo在铸件中的质量百分比为0. 4%? 0.6%，其余为铁和杂质。Μη是强化元素，提高其耐磨性，该技术方案没有给出具体的生产方 法，有待改进。
[0006] 在中国专利申请号：201210144211. 3中公开了一种高炉-中频炉双联生产ΗΤ200、 HT250铸件的工艺方法。改进了短流程生产工艺。高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件 的工艺方法，按如下工艺步骤实现：高炉熔炼步骤，中频炉调质调温步骤，孕育处理步骤，铸 件浇注步骤；孕育处理步骤中所用孕育剂为硅钡合金孕育剂，含硅60-65%、钙1. 5-3. 0%、 钡4-6 %、铝1. 0-1. 5 %、锰8-11 %，其余为铁，其中各成份的含量皆为质量比。工艺成熟，技 术先进，具有节能、减排、环保等优点，可以应用在各种同牌号机床灰铸铁件及其它机械零 部件毛坯的生产领域。该技术方案中孕育剂含钡过多，不能发挥孕育作用，孕育剂中钡的含 量质量分数超过3 %是没有必要的。
【发明内容】
[0007] 针对上述问题，本发明提供了一种HT250铸件及其生产方法，该铸件具有良好的 强度、韧性、耐磨性。
[0008] 为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
[0009] 一种HT250铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 0 % -3. 3 %、Μη : 0. 75% -0. 9%,Si ：1. 5% -1. 7%,Cr ：0. 6% -〇. 8%,Ba ：1. 2% -1. 4%,Cu:0. 2%-0. 4%, P 彡 0· 12%、S 彡 0· 1%、V :1. 2%-1. 4%，余量为 Fe。
[0010] 优选的，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 0% -3. 2%、Mn :0· 8% -0· 9%、Si : 1. 55% -1. 7%, Cr ：0. 65% -〇. 8%, Ba ：1. 24% -1. 4%, Cu:0. 2 % -0. 4%, P ^ 0. 12%, S 彡 0· 1%、V :1. 2%-1. 3%，余量为 Fe。
[0011] 优选的，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 16%、Mn :0. 84%、Si :1. 62%、Cr : 0· 72%、Ba :1. 28%、Cu:0. 26%、P :0· 10%、S :0· 08%、V :1. 33%，余量为 Fe。
[0012] 所述的HT250铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0013] (1)制备砂型；
[0014] (2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1480-1550°C ;
[0015] (3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理；
[0016] (4)浇注；
[0017] (5)冷却；
[0018] (6)抛丸处理；
[0019] (7)表面修边、打磨处理。
[0020] 优选的，所述砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成。
[0021] 优选的，所述砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质 量百分比为：50- 60%，然后点火烧结。
[0022] 优选的，点火烧结后用气体吹扫所述砂型。
[0023] 优选的，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1 一3mm，60%的所述硅钡孕育 齐U ;二次孕育是浇注时随流加入粒度〇. 1-〇. 5_，40%的所述硅钡孕育剂。
[0024] 优选的，所述浇注的温度为1500- 1520°C。
[0025] 优选的，所述冷却为自然冷却，时间为7- 8小时。
[0026] Μη :是脱氧剂、脱硫剂，能够改善电炉冶炼的流动性能，能够提高铸件的耐磨性能。
[0027] Cu :能够提高淬透性，细化组织。
[0028] V :能细化晶粒，提高基体强度和冲击韧性，但是过高的V则强化效果饱和，因此， 含钒量控制在1.2% -1.4%。
[0029] Cr:是耐磨材料的基本元素，可以强化基体，提高耐磨性、耐腐蚀性，在提高硬度和 强度的同时不降低冲击韧度。
[0030] Ba:是强脱氧剂，能够夺取其它金属氧化物中的氧，生成更为稳固的化物漂浮在铁 液表面，既净化铁液又保护铁液免受氧化。
[0031] 硅钡孕育剂的作用：一、促进石墨化，减少白口倾向；二、细化晶粒，减少偏析，均 匀组织；三、提高力学强度，调整硬度，改善机械性能；四、改善基体、石墨的形态及分布； 五、减少铸件内应力和壁厚敏感性。
[0032] 孕育剂的孕育反应时间很快，约2分钟就能够达到孕育状态，然后逐渐衰退，约 16 -18分钟衰退到原来状态。所以浇注的时间应控制不超过10分钟。
[0033] 孕育剂破碎后，形成一定粒度颗粒，表面积增加，高温下氧化速度加快。因此，应当 在铁液漫溢浇包底时开始加入，持续到铁液升至浇包约四分之三处结束，避免孕育剂在浇 包内氧化而降低孕育效果。
[0034] 浇注成型后根据客户需求选择是否进行热处理，采用常规热处理即可。
[0035] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0036] 本发明通过合理改善HT250铸件的各成分配比，通过合理的生产方法，提高了铸 件的强度、韧性、耐磨性，抗拉强度为260- 280MPa，满足了需要；在产品设计过程中，可以 减小壁厚，铸件减重，节约成本，同时注重对铸造砂的回收利用，减少了浪费。
【具体实施方式】
[0037] 下面对本发明做进一步说明：
[0038] 实施例1 :
[0039] 一种HT250铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 16%、Mn :0. 84%、Si : 1. 62%、Cr :0· 72%、Ba :1. 28%、Cu:0. 26%、P :0· 10%、S :0· 08%、V :1. 33%，余量为 Fe。
[0040] HT250铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0041] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：56%，然后点火烧结，点火烧结后用气体 吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动 再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
[0042] (2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1530°C ;
[0043] (3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1 一 3mm，60%的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0· 1-0.5mm，40%的硅钡孕育 齐U ;孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有 较强的抗衰退能力。
[0044] (4)浇注，浇注的温度为1515°C ;
[0045] (5)自然冷却，时间为7. 3小时；
[0046] (6)抛丸处理；
[0047] (7)表面修边、打磨处理。
[0048] Μη :是脱氧剂、脱硫剂，能够改善电炉冶炼的流动性能，能够提高铸件的耐磨性能。
[0049] Cu :能够提高淬透性，细化组织。
[0050] V :能细化晶粒，提高基体强度和冲击韧性，但是过高的V则强化效果饱和，因此， 含钒量控制在1.2% -1.4%。
[0051] Cr:是耐磨材料的基本元素，可以强化基体，提高耐磨性、耐腐蚀性，在提高硬度和 强度的同时不降低冲击韧度。
[0052] Ba:是强脱氧剂，能够夺取其它金属氧化物中的氧，生成更为稳固的化物漂浮在铁 液表面，既净化铁液又保护铁液免受氧化。
[0053] 硅钡孕育剂的作用：一、促进石墨化，减少白口倾向；二、细化晶粒，减少偏析，均 匀组织；三、提高力学强度，调整硬度，改善机械性能；四、改善基体、石墨的形态及分布； 五、减少铸件内应力和壁厚敏感性。
[0054] 孕育剂的孕育反应时间很快，约2分钟就能够达到孕育状态，然后逐渐衰退，约 16 -18分钟衰退到原来状态。所以浇注的时间应控制不超过10分钟。
[0055] 孕育剂破碎后，形成一定粒度颗粒，表面积增加，高温下氧化速度加快。因此，应当 在铁液漫溢浇包底时开始加入，持续到铁液升至浇包约四分之三处结束，避免孕育剂在浇 包内氧化而降低孕育效果。
[0056] 浇注成型后根据客户需求选择是否进行热处理，采用常规热处理即可。
[0057] 实施例2 :
[0058] 一种HT250铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 3%、Mn :0.75 %、Si : 1. 7%、Cr :0· 6%、Ba :1. 4%、Cu:0. 2%、P :0· 12%、S :0· 1%、V :1. 2%，余量为 Fe。
[0059] HT250铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0060] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：60%，然后点火烧结，点火烧结后用气体 吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动 再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
[0061] ⑵配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1550°c ;
[0062] (3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1 一 3mm，60%的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0· 1-0.5mm，40%的硅钡孕育 齐U ;孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有 较强的抗衰退能力。
[0063] (4)浇注，浇注的温度为1500°C ;
[0064] (5)自然冷却，时间为7小时；
[0065] (6)抛丸处理；
[0066] (7)表面修边、打磨处理。
[0067] 实施例3 :
[0068] 一种HT250铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 0 %、Mn :0.9 %、Si : 1. 5%、Cr :0· 8%、Ba :1. 2%、Cu:0. 4%、P :0· 10%、S :0· 08%、V :1. 4%，余量为 Fe。
[0069] HT250铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0070] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：50%，然后点火烧结，点火烧结后用气体 吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动 再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
[0071] (2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1480°C ;
[0072] (3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1 一 3mm，60%的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0· 1-0.5mm，40%的硅钡孕育 齐U ;孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有 较强的抗衰退能力。
[0073] (4)浇注，浇注的温度为1520°C ;
[0074] (5)自然冷却，时间为8小时；
[0075] (6)抛丸处理；
[0076] (7)表面修边、打磨处理。
[0077] 实施例4 :
[0078] 一种HT250铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 14%、Μη :0. 78%、Si : 1. 62%、Cr :0· 67%、Ba :1. 35%、Cu:0. 29%、P :0· 09%、S :0· 07%、V :1. 26%，余量为 Fe。
[0079] HT250铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0080] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：53%，然后点火烧结，点火烧结后用气体 吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动 再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
[0081] (2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1510°C ;
[0082] (3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1 一 3mm，60%的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0· 1-0.5mm，40%的硅钡孕育 齐U ;孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有 较强的抗衰退能力。
[0083] (4)浇注，浇注的温度为1510°C ;
[0084] (5)自然冷却，时间为7. 5小时；
[0085] (6)抛丸处理；
[0086] (7)表面修边、打磨处理。
[0087] 实施例5 :
[0088] 一种HT250铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C:3. 26%、Mn :0. 84%、Si : 1. 62%、Cr :0· 72%、Ba :1. 35%、Cu:0. 34%、P :0· 10%、S :0· 1%、V :1. 34%，余量为 Fe。
[0089] HT250铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0090] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：57%，然后点火烧结，点火烧结后用气体 吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动 再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
[0091] ⑵配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1490°c ;
[0092] (3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1 一 3mm，60%的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0· 1-0.5mm，40%的硅钡孕育 齐U ;孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有 较强的抗衰退能力。
[0093] (4)浇注，浇注的温度为1515°C ;
[0094] (5)自然冷却，时间为7. 2小时；
[0095] (6)抛丸处理；
[0096] (7)表面修边、打磨处理。
[0097] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其
【权利要求】
1. 一种HT250铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比组成：C :3.0% -3. 3%、 Μη ：0. 75% -0. 9%, Si ：1. 5 % -1. 7 %, Cr ：0. 6 % -0. 8 %, Ba ：1. 2% -1. 4%, Cu:0. 2% - 0· 4%、P 彡 0· 12%、S 彡 0· 1%、V :1. 2%-1. 4%，余量为 Fe。
2. 根据权利要求1所述的HT250铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比 组成：C :3· 0 % -3. 2 %、Μη :0· 8 % -0· 9 %、Si :1· 55 % -1. 7 %、Cr :0· 65 % -0· 8 %、Ba : 1· 24% -1. 4%、Cu:0. 2%-0· 4%、P 彡 0· 12%、S 彡 0· 1%、V :1. 2%-1· 3%，余量为 Fe。
3. 根据权利要求1或2所述的HT250铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比 组成：C :3. 16%、Mn :0· 84%、Si :1. 62%、Cr :0· 72%、Ba :1. 28%、Cu:0. 26%、P :0· 10%、S : 0· 08%、V :1. 33%，余量为 Fe。
4. 根据权利要求1或2所述的HT250铸件的生产方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)制备砂型； ⑵配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1480-1550°C ; (3) 加入硅钡孕育剂进行孕育处理； (4) 浇注； (5) 冷却； (6) 抛丸处理； (7) 表面修边、打磨处理。
5. 根据权利要求4所述的HT250铸件的生产方法，其特征在于：所述砂型由铸造砂、呋 喃树脂和固化剂制成。
6. 根据权利要求5所述的HT250铸件的生产方法，其特征在于：所述砂型制成后在其 表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质量百分比为：50- 60%，然后点火烧结。
7. 根据权利要求6所述的HT250铸件的生产方法，其特征在于：点火烧结后用气体吹 扫所述砂型。
8. 根据权利要求4所述的HT250铸件的生产方法，其特征在于：分两次孕育，一次孕 育为出铁时加入粒度1 一3mm，60 %的所述硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度 0. 1 一0. 5mm，40%的所述娃钡孕育剂。
9. 根据权利要求4所述的HT250铸件的生产方法，其特征在于：所述浇注的温度为 1500-1520 ?。
10. 根据权利要求4所述的HT250铸件的生产方法，其特征在于：所述冷却为自然冷 却，时间为7- 8小时。
【文档编号】B22C9/02GK104060155SQ201410235423
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】王大顺 申请人:安徽省瑞顺铸造科技有限公司