本发明涉及一种汽车排气歧管用耐高温球墨铸铁件及其制备方法，属于球墨铸铁技术领域。
背景技术：
汽车的诞生已经有百年的历史，发展迅速，目前已成为世界上最主要的交通工具和拉动经济增长的重要驱动力，也是人们生活不可或缺的重要组成部分。铸件是汽车产品零部件的重要构成之一，铸件产品在汽车零部件上的应用占有重要地位。汽车用铸件的主要特点是形状复杂、壁厚较薄、尺寸精度高、生产批量大、要求可靠性非常高等。汽车要尽可能低减轻自身重量，就要求铸件既要轻，还要有很高的强度。过去许多汽车零部件用的材质是灰铸铁，如今大都改为球墨铸铁件。
汽车排气歧管是汽车排气系统的重要部件之一,它通过法兰与汽车发动机相连,并将发动机中产生的废气排出车外,其内部温度接近发动机温度,而外部与自然环境接触,其工作温度在150-200℃。为了保护环境，汽车制造者通过不断改进技术来提高燃料的燃烧率和排出气体的净化率，结果使排出气体的温度越来越高，部分车型的排气温度甚至超过了800℃。这就要求用于汽车排气歧管的球墨铸铁件具有优异的耐高温性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种汽车排气歧管用耐高温球墨铸铁件及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种汽车排气歧管用耐高温球墨铸铁件，其各化学组分的重量百分比为：C 3.2-3.8%、Si 4.9-5.3%、Mo 1.3-1.8%、Mn 0.7-1.1%、Cr 0.5-0.8%、Al 0.2-0.4%、V 0.1-0.2%、Nb 0.3-0.6%、Co 0.2-0.5%、Pm 0.05-0.1%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe。
一种汽车排气歧管用耐高温球墨铸铁件的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取生铁、废钢、钼丝、碳化硅、锰铁、回炉料等炉料加入到中频感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1460-1490℃，待炉料全部熔化后，取样分析并调整铁液成分，达到要求后升温至1520-1550℃，在功率为200-300W，转速为1000-1500r/min的条件下磁力搅拌10-15min，静置20-30min，出炉；
（2）铁液出炉前，先在球化包一侧包坝的底部凹坑内加入相当于铁液质量1.2-1.4%的稀土镁硅铁球化剂，在球化剂上覆盖相当于铁液质量0.5-0.8%的硅锶孕育剂，然后在孕育剂表面均匀撒上一层洁净、干燥、无锈的球铁屑并捣实，铁液出炉时，将铁液通过盖包小孔流入球化包内进行球化和孕育处理，温度控制在1470-1510℃，待球化反应完毕后，立即在铁液表面撒集膨胀珍珠岩粉，在功率为500-600W，频率为30-40kHz的条件下超声震荡20-30mim，并扒净铁液表面的浮渣，静置10-15min，然后取样制取三角试块分析，检测球化合格后即可进行浇注；
（3）浇注前，将球化包及提包烘烤至780-840℃，浇注温度控制在1440-1460℃，浇注速度控制在0.4-0.6kg/s；
（4）对浇注成型的铸件进行热处理：先以60-80℃/h的速率升温至540-580℃，保温4-6h，再以50-70℃/h的速率升温至920-960℃，保温2-4h；然后投入0-80℃冷油中冷却淬火，冷却5-20s；最后在功率为300-400W的条件下微波加热3-4h，再在功率为700-800W的条件下微波加热1-2h，出炉空冷即可。
本发明的有益效果：
本发明通过提高Si、Mo、Mn的含量，同时加入Al、Nb、Co、Pm等合金元素，并通过调整铸造熔炼工艺，结合科学合理的球化工艺和热处理工艺，使制得的球墨铸铁件在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性，使用温度可达900-1000℃，完全满足汽车排气歧管的使用要求。
具体实施方式
一种汽车排气歧管用耐高温球墨铸铁件，其各化学组分的重量百分比为：C 3.2-3.8%、Si 4.9-5.3%、Mo 1.3-1.8%、Mn 0.7-1.1%、Cr 0.5-0.8%、Al 0.2-0.4%、V 0.1-0.2%、Nb 0.3-0.6%、Co 0.2-0.5%、Pm 0.05-0.1%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe。
一种汽车排气歧管用耐高温球墨铸铁件的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取生铁、废钢、钼丝、碳化硅、锰铁、回炉料等炉料加入到中频感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1480℃，待炉料全部熔化后，取样分析并调整铁液成分，达到要求后升温至1530℃，在功率为250W，转速为1200r/min的条件下磁力搅拌12min，静置25min，出炉；
（2）铁液出炉前，先在球化包一侧包坝的底部凹坑内加入相当于铁液质量1.3%的稀土镁硅铁球化剂，在球化剂上覆盖相当于铁液质量0.7%的硅锶孕育剂，然后在孕育剂表面均匀撒上一层洁净、干燥、无锈的球铁屑并捣实，铁液出炉时，将铁液通过盖包小孔流入球化包内进行球化和孕育处理，温度控制在1490℃，待球化反应完毕后，立即在铁液表面撒集膨胀珍珠岩粉，在功率为550W，频率为35kHz的条件下超声震荡25mim，并扒净铁液表面的浮渣，静置15min，然后取样制取三角试块分析，检测球化合格后即可进行浇注；
（3）浇注前，将球化包及提包烘烤至800℃，浇注温度控制在1450℃，浇注速度控制在0.5kg/s；
（4）对浇注成型的铸件进行热处理：先以70℃/h的速率升温至560℃，保温5h，再以60℃/h的速率升温至940℃，保温3h；然后投入25℃冷油中冷却淬火，冷却10s；最后在功率为350W的条件下微波加热4h，在功率为750W的条件下微波加热1.5h，出炉空冷即可。
经检验，其力学性能为：抗拉强度724Mpa，屈服强度649Mpa，伸长率13.3%，950℃出现裂纹的循环次数：586次。