CN103757517A

CN103757517A - 一种铸态铁素体基球墨铸铁qt500-14的生产方法

Info

Publication number: CN103757517A
Application number: CN201310731620.8A
Authority: CN
Inventors: 杨万虎; 周文军; 薛蕊莉; 陈孝先; 张守全
Original assignee: Kocel Machinery Co Ltd; Kocel Group Co Ltd
Current assignee: Kocel Machinery Co Ltd; Kocel Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明涉及球墨铸铁材质的控制和铸造生产，尤其是涉及一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：选择原材料、辅助材料的选择、熔炼、变质处理；本发明方法独特、进一步提高基体的屈服强度和延伸率、使屈服强度增加到≥400MPa、延伸率达到≥14%。

Description

一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法

技术领域

本发明涉及球墨铸铁材质的控制和铸造生产，尤其是涉及一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法。

背景技术

目前国内标准中，对于QT500材料，其强度要求≥500MPa，主要有两种牌号：QT500-7，是珠光体—铁素体混合基球墨铸铁，其中铁素体约占40%—60%，珠光体约占40%—60%；QT500-10在GB1348：2009的附录A给出，是铁素体基体球墨铸铁是以铁素体为主，珠光体不超过5%，渗碳体不超过1%，是一种新型球墨铸铁材料。这两个牌号材料的性能见表1。根据国家标准GB/T 1348-2009的材料规范，如表1所示，目前伸长率最大能达到10%。

表1GB/T 1348-2009里的QT500-7和QT500-10性能指标

从表1可以看出，该材料与QT500-7，QT500-10材料相比，在抗拉强度相当的情况下，材料的屈服强度、伸长率（延伸率）明显提高。

目前为止还没有克服上述缺陷的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、进一步提高基体的屈服强度和延伸率、使屈服强度增加到≥400MPa、延伸率达到≥14%的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法。

本发明通过如下方式实现：

一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a、选择原材料：原材料重量百分含量如下：生铁：10—20%，废钢：5—20%，回炉料：60—70%；

b、辅助材料的选择：辅助材料为硅镁合金球化剂、硅钡孕育剂和预处理剂；

c、熔炼：先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1350～1390℃；

熔炼后确保炉内化学成分为：C：3.0%—3.5%，Si：2.5%—3.0%，Mn：≤0.5%，熔化后对炉内成分进行检测，根据以上化学成分的要求进行调整，成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整完成后升温至1470～1520℃过热，在过热温度下保温3～5分钟出铁；

d、变质处理：球化方式采用冲入法，在球化包底部一侧放入重量含量为0.8～1.5%的硅镁合金球化剂，球化剂上均匀覆盖重量含量为0.3～0.6%的硅钡孕育剂，出铁60%时发生球化反应，球化处理温度1440℃—1480℃；

所述变质处理后，碳当量值为4.0—4.5，炉内化学成分为C：3.0%—3.5%，Si：3.0%—4.0%，Mn：＜0.5%，P<0.04%，S：0.008%—0.012%，Mg：0.03%—0.06%；

所述硅镁合金球化剂中化学成分重量百分含量为Mg：5—7、Si：40—50，硅钡孕育剂中化学成分重量百分含量为Si：60—70，预处理剂中化学成分重量百分含量为Si：70—80。

本发明有如下效果：

1）方法独特、该材料与QT500-7，QT500-10材料相比屈服强度、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能：本发明提供的方法为选择原材料、辅助材料的选择、熔炼、变质处理；该方法不用合金化处理即可实现铁素体基体组织，获得强塑性铁素体基QT500-14材料；本发明经过变质处理后，碳当量值为4.0—4.5，炉内化学成分为C：3.0%—3.5%，Si：3.0%—4.0%，Mn：＜0.5%，P<0.04%，S：0.008%—0.012%，Mg：0.03%—0.06%，该材料与QT500-7，QT500-10材料相比屈服强度、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能。

2）采用本发明提供的材料与现有材料QT500-7、QT500-10具有良好的加工性能，可降低加工成本，提高加工效率，使加工工具寿命延长了10%到20%。

3）采用本发明提供的材料替换传统材料，在产品设计过程中，可以减小壁厚，铸件减重，节约成本。

具体实施方式

实施例一：一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法，该方法包括如下步骤：

a、选择原材料：原材料重量百分含量如下：生铁：20%，废钢：20%，回炉料：60%；

b、辅助材料的选择：辅助材料重量百分含量：

c、熔炼：先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1380℃；

熔化后对炉内成分进行检测并调料，调料后炉内化学成分为：C：3.4%，Si：2.5%，Mn：0.18%，根据以上化学成分的要求进行调整，成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整完成后升温至1480℃过热，在过热温度下保温3分钟出铁；

d、变质处理：球化方式采用冲入法，变质处理过程中在球化包底部一侧放入0.8%的硅镁合金球化剂，球化剂上均匀覆盖0.3%的硅钡孕育剂，出铁60%时发生球化反应，球化处理温度为1440℃。

所述变质处理后，碳当量值为4.5，炉内化学成分为C：3.3%，Si：3.6%，Mn：0.17%，P：0.032%，S：0.006%，Mg：0.055%。

选用以上原辅材料，实验效果如下表所示，其中试块类型中 25,40,70代表附铸试块的厚度，F代表铁素体组织。

实施例二：

b、辅助材料的选择：辅助材料重量百分含量：

c、熔炼：先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1370℃；

熔化后对炉内成分进行检测并调料，调料后炉内化学成分为：C：3.38%，Si：2.51%，Mn：0.17%，成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整完成后升温至1485℃过热，在过热温度下保温3分钟出铁；

d、变质处理：球化方式采用冲入法，变质处理过程中在球化包底部一侧放入1.0%的球化剂，球化剂上均匀覆盖0.4%的孕育剂，出铁60%时发生球化反应，球化处理温度为1457℃。

所述变质处理后，碳当量值为4.51，炉内化学成分为C：3.26%，Si：3.75%，Mn：0.16%，P：0.04%，S：0.0083%，Mg：0.06%。

实验效果如下表所示，其中试块类型中25,40,70代表附铸试块的厚度，F代表铁素体组织。

实施例三：

b、辅助材料的选择：辅助材料重量百分含量：

c、熔炼：先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1378℃；

熔化后对炉内成分进行检测并调料，调料后炉内化学成分为：C：3.36%，Si：2.54%，Mn：0.17%，根据以上化学成分的要求进行调整，成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整完成后升温至1480℃过热，在过热温度下保温3分钟出铁；

d、变质处理：球化方式采用冲入法，变质处理过程中在球化包底部一侧放入1.5%的球化剂，球化剂上均匀覆盖0.6%的孕育剂，出铁60%时发生球化反应，球化处理温度为1480℃。

所述变质处理后，碳当量值为4.48，炉内化学成分为C：3.21%，Si：3.81%，Mn：0.16%，P：0.04%，S：0.0085%，Mg：0.05%。

Claims

1.一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

d、变质处理：球化方式采用冲入法，在球化包底部一侧放入重量含量为0.8～1.5%的硅镁合金球化剂，球化剂上均匀覆盖重量含量为0.3～0.6%的硅钡孕育剂，出铁60%时发生球化反应，球化处理温度1440℃—1480℃。

2.如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法，其特征在于：熔炼后确保炉内化学成分为：C：3.0%—3.5%，Si：2.5%—3.0%，Mn：≤0.5%，熔化后对炉内成分进行检测，根据以上化学成分的要求进行调整，成份调整时的温度要小于1470℃，成份调整完成后升温至1470～1520℃过热，在过热温度下保温3～5分钟出铁。

3.如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法，其特征在于：所述变质处理后，碳当量值为4.0—4.5，炉内化学成分为C：3.0%—3.5%，Si：3.0%—4.0%，Mn：＜0.5%，P<0.04%，S：0.008%—0.012%，Mg：0.03%—0.06%。

4.如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT500-14的生产方法，其特征在于：所述硅镁合金球化剂中化学成分重量百分含量为Mg：5—7、Si：40—50，硅钡孕育剂中化学成分重量百分含量为Si：60—70，预处理剂中化学成分重量百分含量为Si：70—80。