本发明涉铸造技术领域,涉及一种球磨铸铁件及其制备方法,特别是涉及一种高强度、高韧性球磨铸铁件及其制造方法。
背景技术:
球墨铸铁通过球化和孕育处理得到球状石墨,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。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料,在机械制造领域,应用铸铁合金来制备具有高耐磨性能的部件或结构复杂的部件,使用铸铁合金以铸造工艺能够减少加工的难度,降低生产成本,但铸铁合金有一个缺陷就是在使用过程中,耐高温能力有限,当高温情况下,铸铁合金会发生软化现象,导致球墨铸铁件变形。因此,球墨铸铁件在使用一段时间后必须进行更换,这导致了成本的提高。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种伸长率下降慢的高强度、高韧性球磨铸铁件。
为了达到上述目的,本发明的高强度、高韧性球磨铸铁件,由以下质量百分比的原料组成:c1.5-2.1%、si1.7-2.0%、mn0.7-0.9%、s0.01-0.02%、p0.05-0.0.07%、cu0.1-0.22%、cr0.12-0.28%、sb0.006-0.009%、mg0.04-0.08%、re0.02-0.45%,其余为fe。
进一步,本发明的高强度、高韧性球磨铸铁件,由以下质量百分比的原料组成:c1.8%、si1.9%、mn0.8%、s0.015%、p0.06%、cu0.18%、cr0.22%、sb0.007%、mg0.06%、re0.03%,其余为fe。
本发明的另一个目的在于提供上述高强度、高韧性球磨铸铁件的制备方法,包括如下步骤:
a取各组份按照重量百分比c1.8%、si1.9%、mn0.8%、s0.015%、p0.06%、cu0.18%、cr0.22%、sb0.007%、re0.03%,其余为fe,放入熔炼炉中熔化,得到原铁液;
b原铁液出炉温度1500℃-1550℃,启用球化包,向球化包内冲入法加入原铁液重量1.1-1.5%的球化剂、0.3-0.35%的孕育剂和cu0.1-0.22%的铜,并随流孕育加入原铁液重量0.4-0.42%的孕育剂,得铁液,浇注;孕育剂为硅铁孕育剂,组成为75wt%硅和25wt%铁;球化剂中各组分的重量百分比为mg0.06%、re0.02%、si4.0%、ca1.0%、mn0.6%、al0.6%、ti0.6%,fe余量;
c浇注时将包咀对准浇口杯的浇口,浇注温度为1350-1400℃,浇注时并引气,铁水浇注时间不超过7分钟,浇口杯中的铁水凝固后取出,压铁放置时间不低于1小时即可;
d清除步骤c中浇注的铸件上的碎铁块,温度不高于300℃;
e采用砂轮机打磨,磨掉飞边、毛刺、多肉和浇冒口残余部分,检测、包装即得本发明高强度高韧性球磨铸铁件。
采用上述方案后,由于本发明组分新颖,制作过程合理清晰,该种球墨铸铁材料通过采用一定的化学成分组成和工艺参数控制,获得圆度更高、数量更多的石墨,获得一定铁素体和珠光体比例含量的基体组织,从而能够稳定生产铸态情况下本体抗拉强度达到550mpa、屈服强度rp0.2≥360mpa、伸长率大于9%的球墨铸铁铸件,具有较高强度的同时,具有较高的伸长率;提高了铸件性能,使金属材料的效能得以更好的发挥;满足了重型载重汽车驱动桥桥壳、支架类铸件的使用要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的高强度、高韧性球磨铸铁件及其制备方法作进一步说明:
实施例1:
本发明的高强度、高韧性球磨铸铁件,由以下质量百分比的原料组成:c1.5%、si1.7%、mn0.7%、s0.01%、p0.057%、cu0.1%、cr0.12%、sb0.006%、mg0.04%、re0.02%,其余为fe。
上述高强度、高韧性球磨铸铁件的制备方法,包括如下步骤:
a取各组份按照重量百分比c1.5%、si1.7%、mn0.7%、s0.01%、p0.057%、cu0.1%、cr0.12%、sb0.006%、mg0.04%、re0.02%,其余为fe,放入熔炼炉中熔化,得到原铁液;
b原铁液出炉温度1500℃,启用球化包,向球化包内冲入法加入原铁液重量1.1%的球化剂、0.3%的孕育剂和cu0.1%的铜,并随流孕育加入原铁液重量0.4%的孕育剂,得铁液,浇注;孕育剂为硅铁孕育剂,组成为75wt%硅和25wt%铁;球化剂中各组分的重量百分比为mg0.06%、re0.02%、si4.0%、ca1.0%、mn0.6%、al0.6%、ti0.6%,fe余量;
c浇注时将包咀对准浇口杯的浇口,浇注温度为1350℃,浇注时并引气,铁水浇注时间不超过7分钟,浇口杯中的铁水凝固后取出,压铁放置时间不低于1小时即可;
d清除步骤c中浇注的铸件上的碎铁块,温度不高于300℃;
e采用砂轮机打磨,磨掉飞边、毛刺、多肉和浇冒口残余部分,检测、包装即得本发明高强度高韧性球磨铸铁件。
实施例2:
本发明的高强度、高韧性球磨铸铁件,由以下质量百分比的原料组成:c1.8%、si1.9%、mn0.8%、s0.015%、p0.06%、cu0.18%、cr0.22%、sb0.007%、mg0.06%、re0.03%,其余为fe。
上述高强度、高韧性球磨铸铁件的制备方法,包括如下步骤:
a取各组份按照重量百分比c1.8%、si1.9%、mn0.8%、s0.015%、p0.06%、cu0.18%、cr0.22%、sb0.007%、re0.03%,其余为fe,放入熔炼炉中熔化,得到原铁液;
b原铁液出炉温度1520℃,启用球化包,向球化包内冲入法加入原铁液重量1.3%的球化剂、0.32%的孕育剂和cu0.2%的铜,并随流孕育加入原铁液重量0.41%的孕育剂,得铁液,浇注;孕育剂为硅铁孕育剂,组成为75wt%硅和25wt%铁;球化剂中各组分的重量百分比为mg0.06%、re0.02%、si4.0%、ca1.0%、mn0.6%、al0.6%、ti0.6%,fe余量;
c浇注时将包咀对准浇口杯的浇口,浇注温度为1380℃,浇注时并引气,铁水浇注时间不超过7分钟,浇口杯中的铁水凝固后取出,压铁放置时间不低于1小时即可;
d清除步骤c中浇注的铸件上的碎铁块,温度不高于300℃;
e采用砂轮机打磨,磨掉飞边、毛刺、多肉和浇冒口残余部分,检测、包装即得本发明高强度高韧性球磨铸铁件。
实施例3:
本发明的高强度、高韧性球磨铸铁件,由以下质量百分比的原料组成:c2.1%、si2.0%、mn0.9%、s0.02%、p0.0.07%、cu0.22%、cr0.28%、sb0.009%、mg0.08%、re0.45%,其余为fe。
上述高强度、高韧性球磨铸铁件的制备方法,包括如下步骤:
a取各组份按照重量百分比c2.1%、si2.0%、mn0.9%、s0.02%、p0.0.07%、cu0.22%、cr0.28%、sb0.009%、mg0.08%、re0.45%,其余为fe,放入熔炼炉中熔化,得到原铁液;
b原铁液出炉温度1550℃,启用球化包,向球化包内冲入法加入原铁液重量1.5%的球化剂、0.35%的孕育剂和cu0.22%的铜,并随流孕育加入原铁液重量0.42%的孕育剂,得铁液,浇注;孕育剂为硅铁孕育剂,组成为75wt%硅和25wt%铁;球化剂中各组分的重量百分比为mg0.06%、re0.02%、si4.0%、ca1.0%、mn0.6%、al0.6%、ti0.6%,fe余量;
c浇注时将包咀对准浇口杯的浇口,浇注温度为1400℃,浇注时并引气,铁水浇注时间不超过7分钟,浇口杯中的铁水凝固后取出,压铁放置时间不低于1小时即可;
d清除步骤c中浇注的铸件上的碎铁块,温度不高于300℃;
e采用砂轮机打磨,磨掉飞边、毛刺、多肉和浇冒口残余部分,检测、包装即得本发明高强度、高韧性球磨铸铁件。
在上述各实施列中,本发明的高强度、高韧性球磨铸铁件在不增加额外的加工工序以及加工成本的条件下,获得较高的耐高温和高耐磨性能,能满足高要求场合的使用。
以上通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。