高强度高韧性球墨铸铁600-10及其生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度高韧性球墨铸铁600-10，属于铸铁冶金【技术领域】。所述高强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C：3.48％-3.7％，Si：2.5％-2.7％，Mn：0.7％-1.0％，P：0.019％-0.04％，S：0.009％-0.02％，ΣRE：0.054％-0.0648％，Mg：0.04％-0.05％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。本发明还公开了一种生产高强度高韧性球墨铸铁600-10的生产工艺。本发明的高强度高韧性球墨铸铁600-10具有强度高，韧性好，铸造工艺简单，易于成型等特点。
【专利说明】高强度高韧性球墨铸铁600-10及其生产工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸铁冶金【技术领域】，尤其涉及一种球墨铸铁。
【背景技术】
[0002] 球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，其有效地提高了铸铁的机械性 能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代 发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地 用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。
[0003] 传统的变速器壳体的生产工艺是通过合金钢板材下料、管材切割和拼凑焊接组成 等诸多生产工艺共同完成的，消耗大量的人力物力和时间，导致设备成本提高以及设备空 间和设备重量的增幅。目前，多采用球墨铸铁工艺来取代钢结构焊接工艺，以解决钢液流动 性对铸物形态极其苛刻，不易注成产品问题。但是，传统的球墨铸铁的强度和韧性较差。因 此，一种高强度高韧性球墨铸铁亟需研发。
【发明内容】
[0004] 根据上述提出的传统的球墨铸铁的强度和韧性较差的技术问题，而提供一种高强 度高韧性球墨铸铁600-10及其生产工艺。本发明采用的技术手段如下：
[0005] -种高强度高韧性球墨铸铁600-10,所述高强度高韧性球墨铸铁600-10的各元 素质量百分比为：
[0006] C :3. 48% -3. 7%，当C的质量百分比低于3. 48%时，产品较软，达不到所需的性能 要求，当C的质量百分比高于3. 7%时，产品过硬，不利于加工；
[0007] Si :2. 5%-2. 7%，Si在球墨铸铁中起到软化球墨铸铁的作用，当Si的质量百分比 低于2. 5%时，产品过硬，不利于加工，当Si的质量百分比高于2. 7%，产品过软；
[0008] Mn :0. 7% -1. 0%，当Μη的质量百分比低于0. 7%时，产品的硬度低，当Μη的质量 百分比高于1. 0%时，产品易产生热烈；
[0009] Ρ :0. 019% -0. 04%，Ρ为有害元素，不能促进石墨化，应该尽可能的降低Ρ的质量 百分比，当Ρ的质量百分比高于0. 04%时，产品易发生热烈，而且渗碳体会在铁素体和球光 体中转化而形成，当铸件渗碳体大于0. 15%是会导致工件在温差情况下产生结构性变化， 从而影响机械使用寿命；
[0010] S :0.009%-0.02%，S为有害元素，能阻止石墨化，，应该尽可能的降低S的质量 百分比，当S的质量百分比高于0.02%时，产品易产生应力集中，而且渗碳体会在铁素体和 球光体中转化而形成，当铸件渗碳体大于〇. 15%是会导致工件在温差情况下产生结构性变 化，从而影响机械使用寿命；
[0011] 2RE :0.054%-0.0648%，当2RE的质量百分比低于0.054%时，产品的球化率低 于70%，产品的性能不稳定，当SRE的质量百分比高于0.0648%时，产品易产生热裂；
[0012] Mg :0. 04% -0. 05%，当Mg的质量百分比低于0. 04%时，产品的球化率低于70%， 产品的性能不稳定，当Mg的质量百分比高于0. 05%时，产品易产生热裂；
[0013] 余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0014] 进一步地，所述高强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C: 3. 54%，Si :2· 5%，Μη :0· 96%，P :0· 033%，S :0· 009%，2RE :0· 054%，Mg :0· 049%，余量 为Fe以及不可避免的微量元素。
[0015] 进一步地，所述高强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C: 3. 48%，Si :2· 5%，Μη :0· 7%，P :0· 019%，S :0· 009%，2RE :0· 054%，Mg :0· 04%，余量为 Fe以及不可避免的微量元素。
[0016] 进一步地，所述高强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C :3. 6%， Si :2· 6%，Μη :0· 85%，P :0· 03%，S :0· 015%，2RE :0· 0594%，Mg :0· 045%，余量为 Fe 以 及不可避免的微量元素。
[0017] 进一步地，所述高强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C :3. 7%， Si :2. 7%，Mn :1· 0%，P :0· 04%，S :0· 02%，2RE :0· 0648%，Mg :0· 05%，余量为 Fe 以及不 可避免的微量元素。
[0018] 一种高强度高韧性球墨铸铁600-10的生产工艺，具有以下步骤：
[0019] S1 :配料工序，采用的原料包括Q12生铁，回炉料，废钢，硅铁，锰铁，球化剂和孕 育剂，其配比如下：Q12生铁：65% -75%，回炉料：10% -20%，废钢：10% -20%，硅铁： 0.8% -1.0%，锰铁：0.8-1. 0%，球化剂：1% -3%，孕育剂：0.01% -0.04%，为了稳定化学 成分和有效地控制促进白口化元素和反球化元素，保证熔炼铁水的质量，而选择高碳含量 低娃含量的Q12生铁；
[0020] S2 :熔炼工序，按步骤S1中的配比称取Q12生铁，回炉料和废钢；启动熔炼炉电 源，炉温升至400°C时加入Q12生铁并加温至Q12熔点；之后加入废钢和回炉料并升温至 1400°C ;采用金属元素炉前光谱分析仪检测炉内金属成份，根据检测结果选择添加硅铁和 锰铁的比例，并继续升温至1450°C，球化反应控制的关键是镁的吸收率，球化温度高，反应 激烈，时间短，镁烧损多，球化效果差；球化温度低，反应平稳，时间长，镁吸收率高，球化效 果好。因此，一般在保证足够浇注温度的前提下，宜尽可能降低球化处理温度，本发明的球 化温度控制在1450°C ;
[0021] S3 :球化，孕育处理，称取球化剂，所述球化剂的粒度为5-25mm，将球化剂放置在 球化包包低的球化剂槽内，在球化剂上覆盖称取的孕育剂，所述孕育剂的粒度为5-25mm，将 铁削均匀的覆盖在孕育剂上并捣实；将步骤S2中熔炼的铁液灌入所述球化包内，当灌入的 铁液液面高度达到所述球化包的高度的55%时停止铁液灌入，15s之后继续灌入铁液直至 满包，完成球化、孕育处理，炉前采用分析仪检测碳硅当量和球化率，合格后方可浇注；
[0022] 为了提高球化剂的吸收率，增加球化效果，球化处理包应比一般铁液包深；
[0023] 球化剂和孕育剂要在出铁前加入球化包中，在连续生产时，刚出完前一炉铁后，球 化包很热，过早加入球化剂和孕育剂会使其粘结在包底而削弱球化和孕育效果。为了延迟 球化反应时间，保证球化剂的燃烧反应时间，增强球化和孕育效果，要在球化剂和孕育剂的 上面覆盖一层铁屑。
[0024] S4 :浇铸工序，完成球化、孕育处理后，在5min-10min内完成铸件的浇注，由于球 铁液容易出现球化衰退，因此，铁液球化孕育处理后要尽快浇注，避免产生球化衰退；
[0025] S5 :热处理工序，将步骤S4中得到的铸件进行热处理：退火温度560°C ±10°C，保 温3h并随炉冷却，当炉温将至200°C时，铸件可出炉自然冷却，浇注三角式样并完成热处理 工序后做性能检测。
[0026] 进一步地，所述废钢的各元素质量百分比为：C :0. 17 % -0. 23 %，Si : 0· 17% -0· 37%，Μη :0· 35% -0· 37%，P :彡 0· 035%，S :彡 0· 035%，余量为 Fe 以及不可避 免的微量元素。
[0027] 进一步地，所述球化剂为FeSiMg8Re7稀土镁硅铁球化剂，其各元素质量百分比 为：Mg :7· 0% -9. 0%，2Re :6. 0% -8. 0%，Si :35. 0% -44. 0%，Ca :彡 4· 0%，Μη :彡 4. 0%， A1 :彡0. 5%，Ti :彡1. 0%，余量为Fe以及不可避免的微量元素，采用FeSiMg8Re7稀土镁 硅铁球化剂的原因是，由于电炉生产时温度相对较高，球化处理时反应比较剧烈，由于所述 球化剂中含硅量较高，可显著降低镁处理时反应的剧烈程度，同时因为硅的含量的增加会 产生一定的孕育作用。
[0028] 进一步地，所述孕育剂为FeSi75硅铁孕育剂，其各元素质量百分比为：Si : 74% -79%，Ca:0. 5% -1% :，A1 :0. 8% -1.6%，余量为Fe以及不可避免的微量元素，孕育 处理是球墨铸铁生产过程中的一个重要环节，它不仅促进石墨化，防止自由渗碳体和白口 出现，而且有助于球化，并使石墨变得更细小，更圆整，分布均匀，从而提高球墨铸铁的力学 性能。
[0029] 进一步地，所述球化包的高度与直径比为2:1。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
[0031] 对本发明的球墨铸铁 600-10,按照 GB/T20123-2006, GB/T223, GB/T228. 1-2010 和 GB/T9441-2009标准进行检测，其各种技术指标如下：抗拉强度600MPa-700MPa，屈服强度： 400MPa-450MPa，延伸率：10. 0% -12. 0%，球化率：85% -90%，石墨大小：七级。
[0032] 基于上述理由本发明可在铸铁冶金【技术领域】等领域广泛推广。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0034] 实施例一
[0035] 实施例一中的高强度高韧性球墨铸铁600-10是通过以下步骤制得：
[0036] S1 :配料工序，采用的原料包括Q12生铁，回炉料，废钢，硅铁，锰铁，球化剂和孕育 齐[J，其配比如下：Q12生铁：66%，回炉料：16. 3%，废钢：14%，硅铁：0.9%，锰铁：1%，球化 齐[1:1.76%，孕育剂：0.04%;
[0037] S2 :熔炼工序，按S1中的配比称取Q12生铁，回炉料和废钢；启动中频感应电炉电 源，炉温升至400°C时加入Q12生铁并加温至Q12熔点；之后加入废钢和回炉料并升温至 1400°C ;采用金属元素炉前光谱分析仪检测炉内金属成份，根据检测结果添加0. 9%的硅铁 和1%的锰铁，并继续升温至1450°C ;
[0038] S3 :球化，孕育处理，采用容纳1000kg铁液的球化包，所述球化包的高度与直径比 为 2:1 ;
[0039] 称取球化剂，所述球化剂的粒度为5mm，将球化剂放置在球化包包低的球化剂槽 内，在球化剂上覆盖称取的孕育剂，所述孕育剂的粒度为5mm，将厚度45mm铁削均匀的覆盖 在孕育剂上并捣实，所述铁削的厚度是根据所述球化包的尺寸而定的；将上述熔炼的铁液 灌入所述球化包内，当灌入的铁液液面高度达到所述球化包的高度的55 %时停止铁液灌 入，15s之后继续灌入铁液直至满包，完成球化、孕育处理，炉前采用分析仪检测碳硅当量和 球化率，合格后方可浇注；
[0040] S4 :浇铸工序，完成球化、孕育处理后，在8min内完成铸件的浇注，待铸件冷却至 室温后进行热处理工序；
[0041] S5 :热处理工序，将步骤S4中得到的铸件进行热处理：退火温度560°C ±10°C，保 温3h并随炉冷却，当炉温将至200°C时，铸件可出炉自然冷却。
[0042] 所述Q12生铁的各元素质量百分比为：C :4. 31%，Si :1%，Mn :0. 1%，P :0. 04%， S :0. 02%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0043] 所述回炉料的各元素质量百分比为：C :3. 6 %，Si :2. 55 %，Μη :0. 81 %，S : 0. 018%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0044] 所述废钢的各元素质量百分比为：C :0.23%，Si :0. 17%，Mn :0.35%，P :0.035%， S :0. 035%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0045] 所述硅铁的各元素质量百分比为：C :0.031 %，Si :75. 73 %，Mn :0.14 %，S: 0. 005%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0046] 所述锰铁的各元素质量百分比为：C:1.98%，Si :1.82%，Mn:75.21 %，S: 0. 027%，P :0. 32%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0047] 所述球化剂为FeSiMg8Re7稀土镁硅铁球化剂，其各元素质量百分比为：Mg: 7. 0%，2Re :6. 0%，Si :35. 0%，Ca :4. 0%，Μη :4. 0%，A1 :0· 5%，Ti :1. 0%，余量为 Fe 以 及不可避免的微量元素。
[0048] 所述孕育剂为FeSi75硅铁孕育剂，其各元素质量百分比为：Si :74%，Ca :0. 5%， A1 :0. 8%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0049] 实施例二
[0050] 实施例二中的高强度高韧性球墨铸铁600-10是通过以下步骤制得：
[0051] S1 :配料工序，采用的原料包括Q12生铁，回炉料，废钢，硅铁，锰铁，球化剂和孕 育剂，其配比如下：Q12生铁：65%，回炉料：15. 56 %，废钢：15. 57 %，硅铁：0.87 %，锰铁： 1%，球化剂：1. 96%，孕育剂：0.04% ;
[0052] S2 :熔炼工序，按S1中的配比称取Q12生铁，回炉料和废钢；启动中频感应电炉电 源，炉温升至400°C时加入Q12生铁并加温至Q12熔点；之后加入废钢和回炉料并升温至 1400°C ;采用金属元素炉前光谱分析仪检测炉内金属成份，根据检测结果添加0. 87%的硅 铁和1%的锰铁，并继续升温至1450°C ;
[0053] S3 :球化，孕育处理，采用容纳1000kg铁液的球化包，所述球化包的高度与直径比 为 2:1 ;
[0054] 称取球化剂，所述球化剂的粒度为5mm，将球化剂放置在球化包包低的球化剂槽 内，在球化剂上覆盖称取的孕育剂，所述孕育剂的粒度为5mm，将厚度45mm铁削均匀的覆盖 在孕育剂上并捣实，所述铁削的厚度是根据所述球化包的尺寸而定的；将上述熔炼的铁液 灌入所述球化包内，当灌入的铁液液面高度达到所述球化包的高度的55%时停止铁液灌 入，15s之后继续灌入铁液直至满包，完成球化、孕育处理，炉前采用分析仪检测碳硅当量和 球化率，合格后方可浇注；
[0055] S4 :浇铸工序，完成球化、孕育处理后，在8min内完成铸件的浇注，待铸件冷却至 室温后进行热处理工序；
[0056] S5 :热处理工序，将步骤S4中得到的铸件进行热处理：退火温度560°C ±10°C，保 温3h并随炉冷却，当炉温将至200°C时，铸件可出炉自然冷却。
[0057] 所述Q12生铁的各元素质量百分比为：C :4. 31%，Si :1%，Mn :0. 1%，P :0. 04%， S :0. 02%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0058] 所述回炉料的各元素质量百分比为：C :3. 6 %，Si :2. 55 %，Μη :0. 81 %，S : 0. 018%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0059] 所述废钢的各元素质量百分比为：C :0. 23%，Si :0. 17%，Mn :0. 35%，P :0. 035%， S :0. 035%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0060] 所述硅铁的各元素质量百分比为：C :0.031 %，Si :75. 73 %，Mn :0.14 %，S: 0. 005%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0061] 所述锰铁的各元素质量百分比为：C:1.98%，Si :1.82%，Mn:75.21 %，S: 0. 027%，P :0. 32%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0062] 所述球化剂为FeSiMg8Re7稀土镁硅铁球化剂，其各元素质量百分比为：Mg: 7. 0%，2Re :6. 0%，Si :35. 0%，Ca :4. 0%，Μη :4. 0%，A1 :0· 5%，Ti :1. 0%，余量为 Fe 以 及不可避免的微量元素。
[0063] 所述孕育剂为FeSi75硅铁孕育剂，其各元素质量百分比为：Si :74%，Ca:0. 5%， A1 :0. 8%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0064] 实施例三
[0065] 实施例三中的高强度高韧性球墨铸铁600-10是通过以下步骤制得：
[0066] S1 :配料工序，采用的原料包括Q12生铁，回炉料，废钢，硅铁，锰铁，球化剂和孕育 齐[]，其配比如下：012生铁 ：68%，回炉料：17.05%，废钢：11.06%，硅铁：0.9%，锰铁：1%， 球化剂：1. 95 %，孕育剂：0.04% ;
[0067] S2 :熔炼工序，按S1中的配比称取Q12生铁，回炉料和废钢；启动中频感应电炉电 源，炉温升至400°C时加入Q12生铁并加温至Q12熔点；之后加入废钢和回炉料并升温至 1400°C ;采用金属元素炉前光谱分析仪检测炉内金属成份，根据检测结果添加0. 9%的硅铁 和1%的锰铁，并继续升温至1450°C ;
[0068] S3 :球化，孕育处理，采用容纳1000kg铁液的球化包，所述球化包的高度与直径比 为 2:1 ;
[0069] 称取球化剂，所述球化剂的粒度为5mm，将球化剂放置在球化包包低的球化剂槽 内，在球化剂上覆盖称取的孕育剂，所述孕育剂的粒度为5mm，将厚度45mm铁削均匀的覆盖 在孕育剂上并捣实，所述铁削的厚度是根据所述球化包的尺寸而定的；将上述熔炼的铁液 灌入所述球化包内，当灌入的铁液液面高度达到所述球化包的高度的55%时停止铁液灌 入，15s之后继续灌入铁液直至满包，完成球化、孕育处理，炉前采用分析仪检测碳硅当量和 球化率，合格后方可浇注；
[0070] S4 :浇铸工序，完成球化、孕育处理后，在8min内完成铸件的浇注，待铸件冷却至 室温后进行热处理工序；
[0071] S5 :热处理工序，将步骤S4中得到的铸件进行热处理：退火温度560°C ±10°C，保 温3h并随炉冷却，当炉温将至200°C时，铸件可出炉自然冷却。
[0072] 所述Q12生铁的各元素质量百分比为：C :4. 31%，Si :1%，Mn :0. 1%，P :0. 04%， S :0. 02%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0073] 所述回炉料的各元素质量百分比为：C :3. 6 %，Si :2. 55 %，Μη :0. 81 %，S : 0. 018%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0074] 所述废钢的各元素质量百分比为：C :0.23%，Si :0. 17%，Mn :0.35%，P :0.035%， S :0. 035%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0075] 所述硅铁的各元素质量百分比为：C :0.031 %，Si :75. 73 %，Mn :0.14 %，S: 0. 005%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0076] 所述锰铁的各元素质量百分比为：C:1.98%，Si :1.82%，Mn:75.21 %，S: 0. 027%，P :0. 32%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0077] 所述球化剂为FeSiMg8Re7稀土镁硅铁球化剂，其各元素质量百分比为：Mg : 7. 0%，2Re :6· 0%，Si :35· 0%，Ca :4· 0%，Μη :4· 0%，A1 :0· 5%，Ti :1· 0%，余量为 Fe 以 及不可避免的微量元素。
[0078] 所述孕育剂为FeSi75硅铁孕育剂，其各元素质量百分比为：Si :74%，Ca:0. 5%， A1 :0. 8%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0079] 实施例四
[0080] 实施例四中的高强度高韧性球墨铸铁600-10是通过以下步骤制得：
[0081] S1 :配料工序，采用的原料包括Q12生铁，回炉料，废钢，硅铁，锰铁，球化剂和孕 育剂，其配比如下：Q12生铁：67%，回炉料：17. 86%，废钢：11. 5%，硅铁：0.8 %，锰铁： 0.9%，球化剂：1. 90%，孕育剂：0.04% ;
[0082] S2 :熔炼工序，按S1中的配比称取Q12生铁，回炉料和废钢；启动中频感应电炉电 源，炉温升至400°C时加入Q12生铁并加温至Q12熔点；之后加入废钢和回炉料并升温至 1400°C ;采用金属元素炉前光谱分析仪检测炉内金属成份，根据检测结果添加0. 4%的硅铁 和0.3%的锰铁，并继续升温至1450°〇；
[0083] S3 :球化，孕育处理，采用容纳1000kg铁液的球化包，所述球化包的高度与直径比 为 2:1 ;
[0084] 称取球化剂，所述球化剂的粒度为5mm，将球化剂放置在球化包包低的球化剂槽 内，在球化剂上覆盖称取的孕育剂，所述孕育剂的粒度为5mm，将厚度45mm铁削均匀的覆盖 在孕育剂上并捣实，所述铁削的厚度是根据所述球化包的尺寸而定的；将上述熔炼的铁液 灌入所述球化包内，当灌入的铁液液面高度达到所述球化包的高度的55%时停止铁液灌 入，15s之后继续灌入铁液直至满包，完成球化、孕育处理，炉前采用分析仪检测碳硅当量和 球化率，合格后方可浇注；
[0085] S4 :浇铸工序，完成球化、孕育处理后，在8min内完成铸件的浇注，待铸件冷却至 室温后进行热处理工序；
[0086] S5 :热处理工序，将步骤S4中得到的铸件进行热处理：退火温度560°C ±10°C，保 温3h并随炉冷却，当炉温将至200°C时，铸件可出炉自然冷却。
[0087] 所述Q12生铁的各元素质量百分比为：C :4. 31%，Si :1%，Mn :0. 1%，P :0. 04%， S :0. 02%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0088] 所述回炉料的各元素质量百分比为：C :3. 6 %，Si :2. 55 %，Μη :0. 81 %，S : 0. 018%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0089] 所述废钢的各元素质量百分比为：C :0. 23%，Si :0. 17%，Mn :0. 35%，P :0. 035%， S :0. 035%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0090] 所述硅铁的各元素质量百分比为：C :0.031 %，Si :75. 73 %，Mn :0.14 %，S: 0. 005%，P :0. 029%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0091] 所述锰铁的各元素质量百分比为：C:1.98%，Si :1.82%，Mn:75.21 %，S: 0. 027%，P :0. 32%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0092] 所述球化剂为FeSiMg8Re7稀土镁硅铁球化剂，其各元素质量百分比为：Mg: 7. 0%，2Re :6. 0%，Si :35. 0%，Ca :4. 0%，Μη :4. 0%，A1 :0· 5%，Ti :1. 0%，余量为 Fe 以 及不可避免的微量元素。
[0093] 所述孕育剂为FeSi75硅铁孕育剂，其各元素质量百分比为：Si :74%，Ca:0. 5%， A1 :0. 8%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
[0094] 通过上述制备方法制得的实施例一至实施例四中的高强度高韧性球墨铸铁 600-10,其各元素质量百分比如表一所示，其性能和金相测试结果如表二所示：
[0095] 表一
【权利要求】
1. 一种高强度高韧性球墨铸铁600-10,其特征在于：所述高强度高韧性球墨铸铁 600-10 的各元素质量百分比为：C :3· 48% -3. 7%，Si :2. 5% -2· 7%，Mn :0· 7% -L 0%，P : 0· 019% -0· 04%，S :0· 009% -0· 02%，2RE :0· 054% -0· 0648%，Mg :0· 04% -0· 05%，余量 为Fe以及不可避免的微量元素。
2. 根据权利要求1所述的一种高强度高韧性球墨铸铁600-10,其特征在于：所述高强 度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C :3. 54%，Si :2. 5%，Μη :0. 96%，P : 0. 033%，S :0. 009%，2RE :0. 054%，Mg :0. 049%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
3. 根据权利要求1所述的一种高强度高韧性球墨铸铁600-10,其特征在于：所述高 强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C :3. 48%，Si :2. 5%，Μη :0. 7%，P : 0. 019%，S :0.009%，ΣRE :0.054%，Mg :0.04%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
4. 根据权利要求1所述的一种高强度高韧性球墨铸铁600-10,其特征在于：所述高 强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C :3. 6%，Si :2. 6%，Μη :0. 85%，P : 0. 03%，S :0. 015%，2RE :0. 0594%，Mg :0. 045%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
5. 根据权利要求1所述的一种高强度高韧性球墨铸铁600-10,其特征在于：所述高 强度高韧性球墨铸铁600-10的各元素质量百分比为：C :3. 7%，Si :2. 7%，Mn :1. 0%，P : 0. 04%，S :0. 02%，2RE :0. 0648%，Mg :0. 05%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
6. -种生产权利要求1至5中任一权利要求所述的一种高强度高韧性球墨铸铁 600-10的生产工艺，其特征在于具有以下步骤： 51 :配料工序，采用的原料包括Q12生铁，回炉料，废钢，硅铁，锰铁，球化剂和孕育 齐[J，其配比如下：Q12生铁：65% -75%，回炉料：10% -20%，废钢：10% -20%，硅铁： 0· 8% -L 0%，锰铁：0· 8-L 0%，球化剂：1% -3%，孕育剂：0· 01% -0· 04% ; 52 :熔炼工序，按步骤S1中的配比称取Q12生铁，回炉料和废钢；启动熔炼炉电源，炉 温升至400°C时加入Q12生铁并加温至Q12熔点；之后加入废钢和回炉料并升温至1400°C; 采用金属元素炉前光谱分析仪检测炉内金属成份，根据检测结果选择添加硅铁和锰铁的比 例，并继续升温至1450°C ; 53 :球化，孕育处理，称取球化剂，所述球化剂的粒度为5-25mm，将球化剂放置在球化 包包低的球化剂槽内，在球化剂上覆盖称取的孕育剂，所述孕育剂的粒度为5-25mm，将铁 削均匀的覆盖在孕育剂上并捣实；将步骤S2中熔炼的铁液灌入所述球化包内，当灌入的铁 液液面高度达到所述球化包的高度的55%时停止铁液灌入，15s之后继续灌入铁液直至满 包，完成球化、孕育处理，炉前采用分析仪检测碳硅当量和球化率，合格后方可浇注； 54 :浇铸工序，完成球化、孕育处理后，在5min-10min内完成铸件的浇注； 55 :热处理工序，将步骤S4中得到的铸件进行热处理：退火温度560°C ± 10°C，保温3h 并随炉冷却，当炉温将至200°C时，铸件可出炉自然冷却。
7. 根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于：所述废钢的各元素质量百分比为：C : 0· 17% -0· 23%，Si :0· 17% -0· 37%，Mn :0· 35% -0· 37%，P :彡 0· 035%，S :彡 0· 035%，余 量为Fe以及不可避免的微量元素。
8. 根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于：所述球化剂为FeSiMg8Re7稀 土镁硅铁球化剂，其各元素质量百分比为：Mg :7.0% -9.0%，2Re :6. 0 % -8.0%，Si : 35. 0% -44. 0%，Ca :彡 4· 0%，Μη :彡 4· 0%，A1 :彡 0· 5%，Ti :彡 1· 0%，余量为 Fe 以及不 可避免的微量元素。
9. 根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于：所述孕育剂为FeSi75硅铁孕育剂， 其各元素质量百分比为：Si :74% -79%，Ca :0.5% -1% :，A1 :0.8% -1.6%，余量为Fe以 及不可避免的微量元素。
10. 根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于：所述球化包的高度与直径比为2:1。
【文档编号】C22C37/10GK104120332SQ201410374923
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】王振诗, 唐日双 申请人:大连金州茂隆实业有限公司