一种高强韧球墨铸铁及其制备方法与流程

文档序号:23005522发布日期:2020-11-20 11:56阅读:来源:国知局

技术特征:

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。


技术总结
本发明提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法,属于铸铁熔炼铸造领域。针对目前砂型铸造时高强韧球墨铸铁不能同时满足较高的抗拉强度和伸长率的问题,本发明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;在砂型模的上下增加钢板和冷却管的特殊模具,进行球铁的熔炼、浇铸,无需热处理工艺,可以实现珠光体含量的有效调控,获得组织致密的珠光体球墨铸铁铸件。所制备的球墨铸铁工件的铸造缺陷较少,力学性能优异,抗拉强度大于650MPa,伸长率大于8%,适合大规模生产应用。

技术研发人员:李正龙;刘祖铭;李建;尹莉;丁秋宏
受保护的技术使用者:长沙合丰耐磨材料有限公司
技术研发日:2020.09.12
技术公布日:2020.11.20
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