1.一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,其特征在于,所述的一种高强韧球墨铸铁,成分为c:3.6~4.2%,si:2.0~2.5%,mn:0.6~1.2%,p:≤0.1%,s:≤0.03%,mg:0.03~0.08%,余量为fe;按照下列步骤进行:
步骤一:配料
按照成分百分含量(质量)进行配料,球墨铸铁中c:3.6~4.2%,si:2.0~2.5%,mn:0.6~1.2%,p:≤0.1%,s:≤0.03%,mg:0.03~0.08%,余量为fe;
步骤二:模具
根据所需工件的尺寸设计制备砂型模,在砂型模的上下两侧增加钢板,钢板壁厚大于等于30mm,在钢板外围环绕固定冷却水管,通入冷却水,冷却水的温度和水流大小可以调控,采用顶注式浇注系统,等待浇铸;
步骤三:熔炼
使用感应熔炼炉加热熔炼,首先将步骤一所配料原料装入感应熔炼炉坩埚,加热熔炼,温度为1500±10℃,直至完全熔化、合金化,得到铁水;
步骤四:球化处理
将步骤三制备的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中,进行球化处理,在反应后期加入除渣剂进行保温和聚渣,除渣剂要覆盖铁水的整个表面,铁水温度保持大于1300℃;
步骤五:浇铸
步骤四球化处理后,从砂型的浇口杯处浇入,在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理,使铁水快速冷却凝固,得到工件。
2.根据权利要求1中所述的一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,其特征在于:步骤二中在砂型模的上下两侧增加钢板,钢板的壁厚大于等于30mm,在钢板和砂型模外侧环绕固定冷却水管,通入冷却水,冷却水的温度和水流大小可以调控;通过调控冷却水的温度和水流大小,调控铸件组织。冷却水的温度和水流大小根据工作大小来确定,工件越大、水温越低、水流越大;工件越小、水温越高、水流越小;水温在10℃-80℃范围内调节。
3.根据权利要求1中所述的一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,其特征在于:步骤三中熔炼温度为1500±10℃。
4.根据权利要求1中所述的一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,其特征在于:步骤四球化包中加入除渣剂,完全覆盖铁水表面,保温、聚渣。
5.根据权利要求1中所述的一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,其特征在于:冷却水的温度为10℃-80℃,流量大于5m3/h。
6.根据权利要求根据权利要求1中所述的一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,其特征在于:不需要添加任何增加珠光体含量、提高力学性能的合金元素,如cu、ni等。
7.根据权利要求根据权利要求1中所述的一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,其特征在于:不需要进行热处理即可达到性能要求。