本发明涉及金属材料
技术领域：
，特别涉及TGC600球墨铸铁及其制备方法。
背景技术：
：TGC600球墨铸铁材质为日本球墨铸铁材质，属于合金类球墨铸铁，即在原有球墨铸铁生产工艺基础上，通过添加Mo、Ni、Cu等合金元素，促进珠光体转变，提高铸件的淬透性和淬硬性，主要用于汽车覆盖件拉延工序铸件的生产。但是在实际生产过程中，按照现有合金添加比例，超过6吨的铸件经常会出现本体珠光体含量低于80％的标准要求，造成铸件淬火后硬度低于50HRC，严重时造成产品报废。技术实现要素：有鉴于此，本发明旨在提出一种TGC600球墨铸铁及其制备方法，以保证铸件在超过6吨时，芯部的珠光体含量能够达到80％以上，在淬火后硬度大于50HRC。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种TGC600球墨铸铁，其组成及重量份数为：碳34-38份，硅20-24份，锰5-6份，磷0.1-0.6份，硫0.1-0.2份，钼3-4份，铜5-6份，镍3-4份，镁0.4-0.6份，锡0.3-0.4份，余量为Fe。进一步的，其组成及重量份数为：碳34.2-37.5份，硅20-22份，锰5.5-6份，磷0.1-0.6份，硫0.1-0.2份，钼3-3.6份，铜5.3-6份，镍3-3.7份，镁0.45-0.6份，锡0.33-0.4份，Fe余量。进一步的，其组成及重量份数为：碳36.7份，硅21.9份，锰5.9份，磷0.25份，硫0.1份，钼3.5份，铜5.5份，镍3.6份，镁0.6份，锡0.4份，Fe余量。进一步的，TGC600球墨铸铁的制备方法包括以下步骤：a、熔炼：配制原料，将温度升高至1400℃～1500℃熔炼，取样进行光谱检测根据检测结果按照标准添加镍、铜、锡等，最后取样进行二次光谱检测，检测符合要求后升温至1520～1530℃；b、出铁球化：将熔炼得到的铁液倒入浇包内，同时进行球化孕育处理；c、浇注：出铁结束后，按要求将铁液浇注成型；d、得到球墨铸铁：浇注结束后，使所述铸件在砂型内冷却到300℃以下，然后依次进行落砂、分离、抛丸和热处理，得到所述球墨铸铁材料。进一步的，步骤a中熔炼温度为1400℃。进一步的，步骤a中所述原料包括生铁、废钢、回炉料、增碳剂、碳化硅、钼铁、锰铁。进一步的，生铁、废钢、回炉料的重量份数比为：10～30：40～60：15～25。进一步的，步骤d中所述的热处理是指将球墨铸铁加热至560～650℃，保温3～5小时，然后随炉缓冷至190℃～240℃，最后取出置于空气中冷却至常温。相对于现有技术，本发明具有以下优势：(1)TGC600球墨铸铁组成成分中化学成分的作用：C是球墨铸铁的基本元素，C含量高有助于石墨化，但是碳过高易产生石墨飘浮，降低铸件力学性能，所以C含量为3.4-3.8％。Si是强石墨化元素，Si不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用，同时，Si提高铸铁的韧脆性转变温度，降低冲击韧性，所以Si含量为2.0-2.4％。S是一种反球化元素，它与Mg、稀土等球化元素具有很强的亲和力，S的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成Mg和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等造成缺陷，所以S含量为0.01-0.02％。Mn的主要作用是增加珠光体的含量，也会提高球墨铸铁的韧脆性转变温度，所以Mn含量为0.5-0.6％。P是一种有害元素，含量过高时P极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性，所以球墨铸铁中P的含量为0.01-0.06％。Mg可促进石墨按照球状析出，消除S对于球铁的影响，Mg元素和S元素可以生成MgS，可以去除铁水中多余的S元素，所以Mg含量为0.04-0.06％。Cu也是球墨铸铁最常用的合金元素之一，大多数情况下Cu可以提高球墨铸铁分析仪器的强度，同时，Cu也可以是球墨铸铁的抗拉强度显著增加，所以Cu含量为0.5-0.6％。Ni和Mo都是微量元素，Mo可以细化珠光体，而Ni可以增加珠光体的面积。所以Ni和Mo含量为0.3-0.4％。Sn具有强烈促进珠光体转变的作用，而珠光体的量是铸件在淬火过程中，马氏体转变的重要影响因素，促进珠光体转变，所以Sn含量为0.03％～0.04％。(2)TGC600球墨铸铁的制备过程中热处理工艺获得的球墨铸铁其组织分布均匀，有利于提高球墨铸铁的力学性能，硬度达到HRC50以上，强度较高，使用较为安全。本制备方法不需进行脱硫处理，工序少，可使原材料的成本大幅度降低，推广应用将具有更大的社会经济效益。综上所述，TGC600球墨铸铁中各种化学成分的组成及其配比可保证铸件在超过6吨时，芯部的珠光体含量能够达到80％以上，从而保证了铸件在淬火后硬度大于50HRC，减少了TGC600此种球墨铸铁因淬火硬度低造成的产品报废现象。附图说明构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例所述的改进前的TGC600球墨铸铁的示意图；图2为本发明实施例所述的改进后的TGC600球墨铸铁的示意图；具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：TGC600球墨铸铁组成及重量份数为：碳36.7份，硅21.9份，锰5.9份，磷0.25份，硫0.1份，钼3.5份，铜5.5份，镍3.6份，镁0.6份，锡0.4份，铁921.55份。TGC600球墨铸铁的制备方法包括以下步骤：a、熔炼：生铁、废钢、回炉料按照1:4:2的比例投入中频电炉中升温后加入增碳剂、碳化硅、钼铁、锰铁，将温度升高至1400℃熔炼，取样进行光谱检测根据检测结果按照标准添加镍、铜、锡等，最后取样进行二次光谱检测，检测符合要求后升温至1520℃；b、出铁球化：将熔炼得到的铁液倒入浇包内，同时进行球化孕育处理；c、浇注：出铁结束后，按要求将铁液浇注成型；d、得到球墨铸铁：浇注结束后，使所述铸件在砂型内冷却到300℃，依次进行落砂、分离、抛丸，然后将球墨铸铁加热至575℃，保温3小时，再随炉缓冷至200℃，最后取出置于空气中冷却至常温。得到6吨球墨铸铁材料，测量TGC600球墨铸铁珠光体含量和淬火后硬度，实验结果见表1。实施例2：TGC600球墨铸铁组成及重量份数为：碳36.2份，硅20.9份，锰5.9份，磷0.25份，硫0.2份，钼3.4份，铜5.3份，镍3.8份，镁0.58份，锡0.38份，铁923.09份。TGC600球墨铸铁的制备方法包括以下步骤：a、熔炼：生铁、废钢、回炉料按照2.2:9:4的比例投入中频电炉中升温后加入增碳剂、碳化硅、钼铁、锰铁，将温度升高至1400℃熔炼，取样进行光谱检测根据检测结果按照标准添加镍、铜、锡等，最后取样进行二次光谱检测，检测符合要求后升温至1525℃；b、出铁球化：将熔炼得到的铁液倒入浇包内，同时进行球化孕育处理；c、浇注：出铁结束后，按要求将铁液浇注成型；d、得到球墨铸铁：浇注结束后，使所述铸件在砂型内冷却到300℃，依次进行落砂、分离、抛丸，然后将球墨铸铁加热至580℃，保温3小时，再随炉缓冷至210℃，最后取出置于空气中冷却至常温。得到10吨球墨铸铁材料，测量TGC600球墨铸铁珠光体含量和淬火后硬度，实验结果见表1。实施例3：TGC600球墨铸铁组成及重量份数为：碳36.4份，硅21.1份，锰5.8份，磷0.3份，硫0.13份，钼3.2份，铜5.6份，镍3.9份，镁0.6份，锡0.4份，铁922.57份。TGC600球墨铸铁的制备方法包括以下步骤：a、熔炼：生铁、废钢、回炉料按照1:5:2的比例投入中频电炉中升温后加入增碳剂、碳化硅、钼铁、锰铁，将温度升高至1400℃熔炼，取样进行光谱检测根据检测结果按照标准添加镍、铜、锡等，最后取样进行二次光谱检测，检测符合要求后升温至1525℃；b、出铁球化：将熔炼得到的铁液倒入浇包内，同时进行球化孕育处理；c、浇注：出铁结束后，按要求将铁液浇注成型；d、得到球墨铸铁：浇注结束后，使所述铸件在砂型内冷却到296℃，然后依次进行落砂、分离、抛丸，然后将球墨铸铁加热至580℃，保温4小时，再随炉缓冷至210℃，最后取出置于空气中冷却至常温。得到18吨球墨铸铁材料，测量TGC600球墨铸铁珠光体含量和淬火后硬度，实验结果见表1。实施例4：TGC600球墨铸铁组成及重量份数为：碳37.1份，硅21.3份，锰6份，磷0.32份，硫0.15份，钼3.6份，铜5.85份，镍3.7份，镁0.57份，锡0.39份，铁921.02份。TGC600球墨铸铁的制备方法包括以下步骤：a、熔炼：生铁、废钢、回炉料按照3:9:4的比例投入中频电炉中升温后加入增碳剂、碳化硅、钼铁、锰铁，将温度升高至1400℃熔炼，取样进行光谱检测根据检测结果按照标准添加镍、铜、锡等，最后取样进行二次光谱检测，检测符合要求后升温至1530℃；b、出铁球化：将熔炼得到的铁液倒入浇包内，同时进行球化孕育处理；c、浇注：出铁结束后，按要求将铁液浇注成型；d、得到球墨铸铁：浇注结束后，使所述铸件在砂型内冷却到295℃，然后依次进行落砂、分离、抛丸，然后将球墨铸铁加热至620℃，保温5小时，再随炉缓冷至200℃，最后取出置于空气中冷却至常温。最后得到26吨球墨铸铁材料，测量TGC600球墨铸铁珠光体含量和淬火后硬度，实验结果见表1。表1实施例珠光体含量(％)淬火后硬度(HRC)18752285503835148553综合以上数据分析，改进后的TGC600球墨铸铁材料在超过6吨时，芯部的珠光体含量能够达到80％以上，并且保证了铸件在淬火后硬度大于50HRC。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3