专利名称：一种高强韧性铸态球墨铸铁及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种铸态球铁及其生产方法，尤其是一种高强韧性铸态球墨铸铁及其产方法。
背景技术：
高强韧性球墨铸铁由于具有较高抗拉强度和较高伸长率在工程机械、汽车零件中应用广泛，包含桥壳、转向节、行星轮壳、轮毂等安全件，壁厚一般在6 50mm，单件重量一般 5 100kg。有些原来采用铸钢材料的产品正在逐步被高强韧性球墨铸铁所替代，用球墨铸铁代替铸钢件，可使其自重下降8% 12%,国外一般采用EN1563材料标准，通常材料牌号为 GJS-600-3或GJS-450-10，前者抗拉强度较高但伸长率较低，后者伸长率较高但抗拉强度却偏低。因此，有客户提出GH 60-38-10的牌号，相当于牌号QT600-10，希望得到既有较高抗拉强度又有较高伸长率的新材料。根据标准要求，其性能等级根据单铸试块上取的测试试样上测得的机械性能。Y型单铸试块厚度25mm。三种牌号的材料其技术要求对照见下表1
权利要求
1.一种高强韧性铸态球墨铸铁，其特征在于，该球铁成分不含Ni、Mo，所述本球墨铸铁的化学成分的质量百分比为C 3. 5% 3. 8%, Si 2. 6% 3. 0%, Mn彡0. 6%, P彡0. 06%, S0.005% 0. 02%, Sn 0. 01% 0. 04%, Bi ( 0. 004%, Mg 0. 03% 0. 06%, Re 0. 01% 0. 04%,余量为狗。
2.—种上述高强韧性铸态球墨铸铁的生产方法，其特征在于包括以下步骤脱硫铁水包内吹队脱硫，将炉内化学成分质量百分比调整为C 3. 7% 3.9%，Si1.2% 1. 7%, Mn 彡 0. 4%, P 彡 0. 06%, S 彡 0. 02%,余量为 Fe ；对上述产物进行球化处理，炉前二次孕育球化处理温度为1510士 10°C，球化剂加入量为处理铁水重量的1. 2% 1. 7% ； 一次孕育剂采用Si- Mn- Sn复合孕育剂，其中硅钡系合金加入量为满足孕育增硅量 0. 15% 0. 3% ；Mn为锰铁其加入量为满足最终ω (Mn)彡0. 6%的补足量； Sn的加入量为满足最终ω (Sn) =0. 01% 0. 04% ；二次孕育剂在电炉出铁槽加入，加入量为满足最终ω (Si) =2. 6% 3.0%的补足量； 经过球化和二次孕育处理的液态铁水在1360 1400°C温度条件下浇注到湿型粘土砂铸型中，在浇注过程中进行三次孕育，即随流瞬时孕育，加入孕育剂量为浇注铁水量的 0. 1% 0. 15%，三次孕育的增硅量不计算在终硅量内；浇注后的铁水在铸型中冷却凝固成型，随铸型缓慢冷却至500°C以下落砂。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于 所述的球化剂为轻稀土球化剂。
4.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于一次孕育剂采用Si-Mn- Sn复合孕育剂，其中硅加入量为满足孕育处理增硅量ω (Si)增加=0. 15% 0.3% ;Μη加入量为满足最终ω (Mn)彡0. 6%的补足量，Sn的加入量为满足最终ω (Sn) =0. 01% 0. 04%。
5.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于二次孕育剂为硅系孕育剂，加入量为满足最终ω (Si) =2. 6% 3. 0%的补足量。
6.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于所述的随流瞬时孕育剂为合金Si-Bi 孕育剂，其中质量分数Si ^ 70%, Bi 0. 5% m，三次孕育的增硅量不计算在终硅量内。
7.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于所示脱硫工艺采用双联熔炼，冲天炉炉外脱硫；所述球化处理工艺采用盖包法。
8.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于出铁三分之一时按铁液总重的 19Γ1. 5%加脱硫剂，并开始吹氮气脱硫。
9.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于球化后，整包铁水从扒渣完成到浇注结束应控制不超过8分钟。
10.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于采用含Si、Mn、Sn、Bi元素的合金材料进行复合多重孕育；其孕育过程一次孕育为Si-Mn-Sn复合孕育，二次为硅系合金孕育， 三次为Si-Bi孕育。
全文摘要
本发明公开了一种高强韧性铸态球墨铸铁及其生产方法，该高强韧性铸态球墨铸铁较现有技术生产的球铁在满足高强度性能前提下具有更高的伸长率，不含Ni、Mo，铸态可以达到高强度高韧性球铁铸件的要求；采用该方法生产的高强韧性铸态球墨铸铁，以普通铸铁为原料，球化率高，综合机械性能好，兼具了EN1563标准中GJS-600-3牌号抗拉强度以及GJS-450-10伸长率的要求。
文档编号B22D1/00GK102367537SQ20111019268
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者张务才, 张 杰, 陈淦 申请人:山东汇金股份有限公司