一种qt500铸件及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种QT500铸件及其生产方法，属于铸件【技术领域】，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.6％-3.8％、Mn：0.2％-0.5％、Si：2.5％-2.7％、Cr：0.4％-0.6％、Mg：0.04％-0.06％、Cu:0.2％—0.5％、P≤0.06％、S≤0.03％、V：0.4％—0.6％、Re：0.02％—0.04％，余量为Fe。本发明通过合理改善QT500铸件的各成分配比，通过合理的生产方法，提高了铸件的强度、韧性、耐磨性，抗拉强度为520—540MPa，满足了需要；在产品设计过程中，可以减小壁厚，铸件减重，节约成本，同时注重对铸造砂的回收利用，减少了浪费。
【专利说明】-种QT500铸件及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸件【技术领域】，具体涉及一种QT500铸件及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压 射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经抛丸、打磨等，所得到的具有 一定形状，尺寸和性能的物件。
[0003] 铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、 铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成 不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁 件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸 件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸 件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。
[0004] 在中专利申请号：201310399345中公开了一种不锈钢铸件，包括：C、Si、Mn、Ni、 Mo、Cr、铁及杂质，所述的C在铸件中的质量百分比为0. 3%?0. 5%，所述的Si在铸件中的 质量百分比为0.8%?1.2%，所述的Μη在铸件中的质量百分比为0.8%?1%，所述的Ni 在铸件中的质量百分比为3%?5%，所述的Mo在铸件中的质量百分比为1.5%?1.8%， 所述的Cr在铸件中的质量百分比为13%?15%，其余为铁和少量的杂质。该技术方案中 含Ni过多，导致成本过多，同时也没有给出具体的生产方法，有待改进。
[0005] 在中国专利申请号：201310399102中公开了一种高强度铸件，包括：C、Si、Mn、Cr、 Mo、铁及杂质，所述的C在铸件中的质量百分比为0. 15 %?0. 2%，所述的Si在铸件中的 质量百分比为〇. 2 %?0. 4 %，所述的Μη在铸件中的质量百分比为13 %?15 %，所述的 Cr在铸件中的质量百分比为0. 5%?1. 2%，所述的Mo在铸件中的质量百分比为0. 4%? 0.6%，其余为铁和杂质。Μη是强化元素，提高其耐磨性，该技术方案没有给出具体的生产方 法，有待改进。
【发明内容】
[0006] 针对上述问题，本发明提供了一种QT500铸件及其生产方法，该铸件具有良好的 强度、韧性、耐磨性。
[0007] 为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
[0008] 一种QT500铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 6 % -3. 8 %、Μη : 0. 2% -0. 5%,Si ：2. 5% -2. 7%,Cr ：0. 4% -〇. 6%,Mg ：0. 04% -〇. 06%,Cu:0. 2%-0. 5%, P 彡 0· 06%、S 彡 0· 03%、V :0· 4%-0· 6%、Re :0· 02% -0· 04%，余量为 Fe。
[0009] 优选的，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 65% -3. 8%、Mn :0. 2% -0. 4%、 Si ：2. 5% -2. 6%,Cr ：0. 44% -〇. 6%,Mg ：0. 045% -〇. 06%,Cu:0. 2%-0. 4%,P^0. 06%, S 彡 0· 03%、V :0· 42%-0· 6%、Re :0· 025%-0· 04%，余量为 Fe。
[0010] 优选的，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 68%、Mn :0. 26%、Si :2. 54%、Cr : 0· 52%、Mg :0· 056%、Cu:0. 4%、P :0· 05%、S :0· 03%、V :0· 44%、Re :0· 035%，余量为 Fe。
[0011] 所述的QT500铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0012] (1)制备砂型；
[0013] (2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1510-1550°C ;
[0014] (3)加入Re进行孕育处理；
[0015] (4)浇注；
[0016] (5)冷却；
[0017] (6)抛丸处理；
[0018] (7)表面修边、打磨处理。
[0019] 优选的，所述砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成。
[0020] 优选的，所述砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质 量百分比为：58-66%，然后点火烧结。点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁 度。砂型使用后经振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了 成本。
[0021] 优选的，点火烧结后用气体吹扫所述砂型。
[0022] 优选的，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入58%的Re ;二次孕育是浇注时随流 加入42%的Re。孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较商和力学 性能外，还有较强的抗衰退能力。
[0023] 优选的，所述浇注的温度为1510- 1530°C。
[0024] 优选的，所述冷却为自然冷却，时间为7- 8小时。
[0025] Μη :是脱氧剂、脱硫剂，能够改善电炉冶炼的流动性能，能够提高铸件的耐磨性能。
[0026] Cu :能够提高淬透性，细化组织。
[0027] V :能细化晶粒，提高基体强度和冲击韧性，但是过高的V则强化效果饱和，因此， 含钒量控制在〇. 4%-0. 6%。
[0028] Cr:是耐磨材料的基本元素，可以强化基体，提高耐磨性、耐腐蚀性，在提高硬度和 强度的同时不降低冲击韧度。
[0029] Re孕育剂的作用：一、促进石墨化，减少白口倾向；二、细化晶粒，减少偏析，均 匀组织；三、提高力学强度，调整硬度，改善机械性能；四、改善基体、石墨的形态及分布； 五、减少铸件内应力和壁厚敏感性。另外，稀土元素还和Mn、Cu等合金元素复合，从而改善 铸铁组织，提商力学强度。
[0030] 孕育剂的孕育反应时间很快，约2分钟就能够达到孕育状态，然后逐渐衰退，约 16 -18分钟衰退到原来状态。所以浇注的时间应控制在10分钟内。
[0031] 孕育剂破碎后，形成一定粒度颗粒，表面积增加，高温下氧化速度加快。因此，应当 在铁液漫溢浇包底时开始加入，持续到铁液升至浇包约四分之三处结束，避免孕育剂在浇 包内氧化而降低孕育效果。
[0032] 浇注成型后根据客户需求选择是否进行热处理，采用常规热处理即可。
[0033] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0034] 本发明通过合理改善QT500铸件的各成分配比，通过合理的生产方法，提高了铸 件的强度、韧性、耐磨性，抗拉强度为520- 540MPa，满足了需要；在产品设计过程中，可以 减小壁厚，铸件减重，节约成本，同时注重对铸造砂的回收利用，减少了浪费。
【具体实施方式】
[0035] 下面对本发明做进一步说明：
[0036] 实施例1 :
[0037] 一种QT500铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C:3. 68%、Mn :0. 26%、Si : 2. 54%,Cr ：0. 52%,Mg ：0. 056%,Cu:0. 4%,P ：0. 05%,S ：0. 03%,V ：0. 44%,Re ：0. 035%, 余量为Fe。
[0038] QT500铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0039] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质量百分比为：62%，然后点火烧结，点火烧结后用 气体吹扫所述砂型，点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经 振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本；
[0040] ⑵配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1528°c ;
[0041] (3)加入Re进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入58%的Re ;二次 孕育是浇注时随流加入42%的Re。孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除 可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力；
[0042] (4)浇注，浇注的温度为1522°C ;
[0043] (5)自然冷却，时间为7. 4小时；
[0044] (6)抛丸处理；
[0045] (7)表面修边、打磨处理。
[0046] Μη :是脱氧剂、脱硫剂，能够改善电炉冶炼的流动性能，能够提高铸件的耐磨性能。
[0047] Cu :能够提高淬透性，细化组织。
[0048] V :能细化晶粒，提高基体强度和冲击韧性，但是过高的V则强化效果饱和，因此， 含钒量控制在〇. 4%-0. 6%。
[0049] Cr:是耐磨材料的基本元素，可以强化基体，提高耐磨性、耐腐蚀性，在提高硬度和 强度的同时不降低冲击韧度。
[0050] Re孕育剂的作用：一、促进石墨化，减少白口倾向；二、细化晶粒，减少偏析，均 匀组织；三、提高力学强度，调整硬度，改善机械性能；四、改善基体、石墨的形态及分布； 五、减少铸件内应力和壁厚敏感性。另外，稀土元素还和Mn、Cu等合金元素复合，从而改善 铸铁组织，提商力学强度。
[0051] 孕育剂的孕育反应时间很快，约2分钟就能够达到孕育状态，然后逐渐衰退，约 16 -18分钟衰退到原来状态。所以浇注的时间应控制在10分钟内。
[0052] 孕育剂破碎后，形成一定粒度颗粒，表面积增加，高温下氧化速度加快。因此，应当 在铁液漫溢浇包底时开始加入，持续到铁液升至浇包约四分之三处结束，避免孕育剂在浇 包内氧化而降低孕育效果。
[0053] 浇注成型后根据客户需求选择是否进行热处理，采用常规热处理即可。
[0054] 实施例2 :
[0055] -种QT500铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 6%、Μη :0. 5%、Si : 2. 5%、Cr :0· 6%、Mg :0· 04%、Cu:0. 5%、P :0· 06%、S :0· 03%、V :0· 4%、Re :0· 02%，余量 为Fe。
[0056] QT500铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0057] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质量百分比为：58%，然后点火烧结，点火烧结后用 气体吹扫所述砂型，点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经 振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本；
[0058] (2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1550°C ;
[0059] (3)加入Re进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入58%的Re ;二次 孕育是浇注时随流加入42%的Re。孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除 可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力；
[0060] (4)浇注，浇注的温度为1510°C ;
[0061] (5)自然冷却，时间为7小时；
[0062] (6)抛丸处理；
[0063] (7)表面修边、打磨处理。
[0064] 实施例3 :
[0065] 一种QT500铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 8%、Mn :0.2 %、Si : 2. 7%、Cr :0· 4%、Mg :0· 06%、Cu:0. 2%%、P :0· 04%、S :0· 02%、V :0· 6%、Re :0· 04%，余 量为Fe。
[0066] QT500铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0067] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质量百分比为：66%，然后点火烧结，点火烧结后用 气体吹扫所述砂型，点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经 振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本；
[0068] (2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1510°C ;
[0069] (3)加入Re进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入58%的Re ;二次 孕育是浇注时随流加入42%的Re。孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除 可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力；
[0070] (4)浇注，浇注的温度为1530°C ;
[0071] (5)自然冷却，时间为8小时；
[0072] (6)抛丸处理；
[0073] (7)表面修边、打磨处理。
[0074] 实施例4 :
[0075] 一种QT500铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C:3. 68%、Mn :0. 36%、Si : 2. 54 %, Cr ：0. 52 %, Mg ：0. 048 Cu:0. 38 P ：0. 038 S ：0. 018 V ：0. 46 Re ： 0. 028%，余量为 Fe。
[0076] QT500铸件的生产方法，包括以下步骤：
[0077] (1)制备砂型，砂型由铸造砂、咲喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹
【权利要求】
1. 一种QT500铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比组成：C :3. 6% -3.8%、 Μη ：0. 2% -0. 5%, Si ：2. 5% -2. 7%, Cr ：0. 4% -〇. 6%, Mg ：0. 04% -〇. 06%, Cu:0. 2% - 0· 5%、P 彡 0· 06%、S 彡 0· 03%、V :0· 4%-0· 6%、Re :0· 02%-0· 04%，余量为 Fe。
2. 根据权利要求1所述的QT500铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比 组成：C :3· 65 % -3. 8 %、Μη :0· 2 % -0· 4 %、Si :2· 5 % -2. 6 %、Cr :0· 44 % -0· 6 %、Mg : 0. 045% -0. 06%, Cu:0. 2% -0. 4%, P ^ 0. 06 %, S ^ 0. 03 %, V ：0. 42% -0. 6%, Re ： 0· 025%-0· 04%，余量为 Fe。
3. 根据权利要求1或2所述的QT500铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比 组成：C :3. 68%、Mn :0· 26%、Si :2. 54%、Cr :0· 52%、Mg :0· 056%、Cu:0. 4%、P :0· 05%、S : 0· 03%、V :0· 44%、Re :0· 035%，余量为 Fe。
4. 根据权利要求1所述的QT500铸件的生产方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 制备砂型； (2) 配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1510- 1550°C ; (3) 加入Re进行孕育处理； (4) 浇注； (5) 冷却； (6) 抛丸处理； (7) 表面修边、打磨处理。
5. 根据权利要求4所述的QT500铸件的生产方法，其特征在于：所述砂型由铸造砂、呋 喃树脂和固化剂制成。
6. 根据权利要求5所述的QT500铸件的生产方法，其特征在于：所述砂型制成后在其 表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质量百分比为：58- 66%，然后点火烧结。
7. 根据权利要求6所述的QT500铸件的生产方法，其特征在于：点火烧结后用气体吹 扫所述砂型。
8. 根据权利要求4所述的QT500铸件的生产方法，其特征在于：分两次孕育，一次孕育 为出铁时加入58%的Re ;二次孕育是浇注时随流加入42%的Re。
9. 根据权利要求4所述的QT500铸件的生产方法，其特征在于：所述浇注的温度为 1510- 1530°C。
10. 根据权利要求4所述的QT500铸件的生产方法，其特征在于：所述冷却为自然冷 却，时间为7- 8小时。
【文档编号】B22C9/12GK104060154SQ201410235410
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】王大顺 申请人:安徽省瑞顺铸造科技有限公司