一种高强度高韧性铸态QT700‑10及其生产方法与流程

文档序号:12585114阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高强度高韧性铸态QT700-10,其特征在于,所述球墨铸铁不含Ni、Mo贵金属,所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为:C 3.6%~3.8%,Si 2.1%~2.7%,P≤0.04%,且碳当量CE=C+1/3(Si+P)=4.3%~4.6%,Mn 0.2%~0.4%,Cu0.3%~0.5%,Cr≤0.05%,Sn0.013%~0.02%,且AF=Mn+2.4Cu+3.2Cr+20Sn=1.56%~2.0%,S 0.006%~0.015%,Mg 0.025%~0.05%,RE≤0.02%,余量为Fe。

2.根据权利要求1所述一种高强度高韧性铸态QT700-10,其特征在于:所述球墨铸铁原材料为熔炼用生铁、废钢和回炉铁;所述生铁采用高纯生铁,化学成分的质量百分比C≥3.3%,Si0.4%~0.7%,Mn0.05%~0.15%,P≤0.03%,S≤0.02%,Ti≤0.02%;所述废钢采用无锈中、低碳钢,化学成分的质量百分比C≤0.5%,Si≤0.4%,Mn≤0.5%,P≤0.03%,S≤0.02%,Cr≤0.1%,Cu≤0.3%,Ni≤0.1%;所述回炉铁采用与本材质相同的材料。

3.一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)电炉熔炼,将电炉内熔炼温度调至1530℃~1550℃之间,加入增碳剂,将炉内原铁液化学成分质量百分比调整为:C 3.8%~4.0%,Si 1.1%~1.7%,P≤0.04%,且CE=C+1/3(Si+P)=4.17%~4.47%;Mn 0.2%~0.4%,Cu 0.3%~0.5%,Cr≤0.05%,Sn≤0.013%;且AF=Mn+2.4Cu+3.2Cr+20Sn=1.56%~2.0%,S≤0.02%,高温静置8~10分钟,扒清渣得到纯净铁液;

(2)球化孕育,对上述成分的铁液进行盖包法球化处理,将球化处理温度调整至1510℃±10℃,依次加入球化剂、孕育剂和小钢片,逐层加料、扒平、捣实,球化剂加入量为铁液重量的1.2%~1.5%,孕育剂加入量为铁液重量的0.3%~0.5%,小钢片加入量为铁液重量的1.2%~1.3%,最终加入锡片,加入量为满足最终目标值w(Sn)%±0.0005%,球化完成后扒渣干净;

(3)二次孕育,采用Si-Ba孕育剂进行倒包孕育,加入量为铁液重量的0.1%~0.3%;

(4)浇注,经过球化孕育和二次孕育的铁液,在1360℃~1420℃温度条件下浇注到黏土湿型砂铸型中,在浇注过程中进行第三次孕育即随流瞬时孕育,加入量为浇注铁液量的0.1%~0.15%,浇注后的铁液在铸型中凝固成形,随铸型冷却至600℃以下落砂。

4.根据权利要求3所述一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于:所述盖包法的球化处理所使用的堤坝式球化包,其堤坝高度高于加料高度30-50mm,包盖与包体顶部由密封耐火材料密实,深度为内径的1.5~2倍,使用前预热至800℃以上;球化剂、孕育剂、小钢片使用前烘干。

5.根据权利要求3所述一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于:所述增碳剂为经高温石墨化处理的优质晶体增碳剂,化学成分为:C 99.5%~99.8%,S 0.015%~0.05%,N 0.001%~0.003%;吸收率≥95%;粒度0.5~5mm。

6.根据权利要求3所述一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于:所述球化剂采用Mg6RE0.5,化学成分为:Mg 5.5%~6.5%,RE 0.5%~<1.0%(Ce/RE≥46%),Ca 1.5%~3.0%,Si 35%~45%,Mn≤1.0%,Ti≤0.5%,MgO≤0.65%,Al≤0.5%,余量为Fe;粒度5~30mm。

7.根据权利要求4所述一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于:所述球化孕育的孕育剂采用Si-Ba合金孕育剂,化学成分为:Si 65%~70%,Ba 4%~6%,粒度1.5~3mm,所述二次孕育的孕育剂成分与所述球化孕育的孕育剂成分相同,粒度为1~2mm。

8.根据权利要求3所述一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于:所述第三次孕育的孕育剂采用Si-Bi合金孕育剂;化学成分为:Si 68%~75%,Bi 0.8%~1.2%,Ca<2.0%,RE<1.2%,Al <1.5%;粒度0.2~0.7mm。

9.根据权利要求3所述一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于:所述小钢片为无锈低碳钢。

10.根据权利要求3所述一种高强度高韧性铸态QT700-10的生产方法,其特征在于:所述生产方法为节拍生产,落砂温度一致,保证从球化完成到浇注结束时间不超过8分钟,球化反应时间2分钟左右,从出铁球化到整包铁液浇注结束节拍时间不超过10分钟。

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