CN108624805A - 一种耐热的球墨铸铁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热的球墨铸铁，其各化学组分的重量百分比为：碳2.7‑3.5%、硅1.9‑2.3%、锰0.2‑0.3%、镁0.03‑0.06%、钨0.2‑0.3%、镍0.6‑0.9%、钛0.1‑0.5%、稀土0.04‑0.08%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明通过熔炼、浇注、热处理等步骤制成，通过合理的工艺参数改进和配方组成，制得的球墨铸铁耐热性好，还具有良好的力学性能。

Description

一种耐热的球墨铸铁
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及了一种耐热的球墨铸铁。
背景技术
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。球墨铸铁中含碳量至少为3％，经球化和孕育处理后得到球状石墨，有效地提高了球墨铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度，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。然而，随着工业的发展，现有球墨铸铁的耐热性能指标已不能满足现代生产的需求。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种耐热的球墨铸铁。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种耐热的球墨铸铁，其各化学组分的重量百分比为：碳2.7-3.5%、硅1.9-2.3%、锰0.2-0.3%、镁0.03-0.06%、钨0.2-0.3%、镍0.6-0.9%、钛0.1-0.5%、稀土0.04-0.08%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，其制备方法包括如下步骤：
S1.原料熔炼：根据合金的组分和含量进行配料，先将增碳剂、生铁、废钢、钨铁装入中频感应电炉中，待全部熔成铁液后进行除渣、扒渣、保温、光谱成分分析，当铁液温度升至1440℃-1480℃时加入锰铁、硅铁、镍铁；
S2.球化处理及孕育处理：在球化包内加入球化剂，在球化剂上覆盖占铁液总重量0.3-0.5%的第一孕育剂，第一孕育剂上覆盖铁屑，紧实，冲入铁液，铁液温度为1400-1430℃，完成球化处理和包内孕育处理后，再加入铁液总重量0.4％-0.6％的第二孕育剂进行型内孕育；
S3.浇注：进行浇注，在浇注的同时加入铁液总重量0.2％-0.3％的随流孕育剂进行随流孕育；
S4.热处理：将浇注完成后的铸件进行热处理：退火温度560℃±10℃，保温3h并随炉冷却，当炉温降至200℃时，铸件出炉自然冷却。
进一步地，所述球化剂由以下重量百分比成分组成：硅35-42％、稀土0.85-1.15％、Mg 5.55-6.15％、余量为铁。
进一步地，所述第一孕育剂由以下重量百分比成分组成：稀土5-10％、硅55-65％、锶0.5-1％、钡0.2-0.5％，锆0.3-0.6%、锰2-3%，余量为铁。
进一步地，所述第二孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅45-55%、钙1-2%、钡2-3%、铼0.2-0.4%，余量为Fe。
进一步地，所述随流孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅73-78％、锆1.0-1.5％、锶0.8-1.2％、钙≤0.1％，铝≤0.5％，余量为Fe。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过熔炼、浇注、热处理等步骤制成，通过合理的工艺参数改进和配方组成，制得的球墨铸铁耐热性好，还具有良好的力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种耐热的球墨铸铁，其各化学组分的重量百分比为：碳3%、硅2%、锰0.25%、镁0.04%、钨0.25%、镍0.8%、钛0.3%、稀土0.06%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。
其制备方法包括如下步骤：
S1.原料熔炼：根据合金的组分和含量进行配料，先将增碳剂、生铁、废钢、钨铁装入中频感应电炉中，待全部熔成铁液后进行除渣、扒渣、保温、光谱成分分析，当铁液温度升至1460℃时加入锰铁、硅铁、镍铁；
S2.球化处理及孕育处理：在球化包内加入球化剂，在球化剂上覆盖占铁液总重量0.4%的第一孕育剂，第一孕育剂上覆盖铁屑，紧实，冲入铁液，铁液温度为1415℃，完成球化处理和包内孕育处理后，再加入铁液总重量0.5％的第二孕育剂进行型内孕育；
S3.浇注：进行浇注，在浇注的同时加入铁液总重量0.25％的随流孕育剂进行随流孕育；
S4.热处理：将浇注完成后的铸件进行热处理：退火温度560℃±10℃，保温3h并随炉冷却，当炉温降至200℃时，铸件出炉自然冷却。
其中，所述球化剂由以下重量百分比成分组成：硅38％、稀土1％、Mg 6％、余量为铁；所述第一孕育剂由以下重量百分比成分组成：稀土8％、硅60％、锶0.8％、钡0.3％，锆0.4%、锰2.5%，余量为铁；所述第二孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅50%、钙1.5%、钡2.5%、铼0.3%，余量为Fe；所述随流孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅75％、锆1.2％、锶1％、钙≤0.1％，铝≤0.5％，余量为Fe。
实施例2
一种耐热的球墨铸铁，其各化学组分的重量百分比为：碳2.7%、硅1.9%、锰0.2%、镁0.03%、钨0.2%、镍0.6%、钛0.1%、稀土0.04%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。
其制备方法包括如下步骤：
S1.原料熔炼：根据合金的组分和含量进行配料，先将增碳剂、生铁、废钢、钨铁装入中频感应电炉中，待全部熔成铁液后进行除渣、扒渣、保温、光谱成分分析，当铁液温度升至1440℃时加入锰铁、硅铁、镍铁；
S2.球化处理及孕育处理：在球化包内加入球化剂，在球化剂上覆盖占铁液总重量0.3%的第一孕育剂，第一孕育剂上覆盖铁屑，紧实，冲入铁液，铁液温度为1400℃，完成球化处理和包内孕育处理后，再加入铁液总重量0.4％的第二孕育剂进行型内孕育；
S3.浇注：进行浇注，在浇注的同时加入铁液总重量0.2％的随流孕育剂进行随流孕育；
S4.热处理：将浇注完成后的铸件进行热处理：退火温度560℃±10℃，保温3h并随炉冷却，当炉温降至200℃时，铸件出炉自然冷却。
其中，所述球化剂由以下重量百分比成分组成：硅35％、稀土0.85％、Mg 5.55％、余量为铁；所述第一孕育剂由以下重量百分比成分组成：稀土5-10％、硅55％、锶0.5％、钡0.2％，锆0.3%、锰2%，余量为铁；所述第二孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅45%、钙1%、钡2%、铼0.2%，余量为Fe；所述随流孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅73％、锆1.0％、锶0.8％、钙≤0.1％，铝≤0.5％，余量为Fe。
实施例3
一种耐热的球墨铸铁，其各化学组分的重量百分比为：碳3.5%、硅1.9-2.3%、锰0.3%、镁0.06%、钨0.3%、镍0.9%、钛0.5%、稀土0.08%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。
其制备方法包括如下步骤：
S1.原料熔炼：根据合金的组分和含量进行配料，先将增碳剂、生铁、废钢、钨铁装入中频感应电炉中，待全部熔成铁液后进行除渣、扒渣、保温、光谱成分分析，当铁液温度升至1480℃时加入锰铁、硅铁、镍铁；
S2.球化处理及孕育处理：在球化包内加入球化剂，在球化剂上覆盖占铁液总重量0.5%的第一孕育剂，第一孕育剂上覆盖铁屑，紧实，冲入铁液，铁液温度为1430℃，完成球化处理和包内孕育处理后，再加入铁液总重量0.6％的第二孕育剂进行型内孕育；
S3.浇注：进行浇注，在浇注的同时加入铁液总重量0.3％的随流孕育剂进行随流孕育；
S4.热处理：将浇注完成后的铸件进行热处理：退火温度560℃±10℃，保温3h并随炉冷却，当炉温降至200℃时，铸件出炉自然冷却。
其中，所述球化剂由以下重量百分比成分组成：硅42％、稀土1.15％、Mg 6.15％、余量为铁；所述第一孕育剂由以下重量百分比成分组成：稀土10％、硅65％、锶1％、钡0.5％，锆0.6%、锰3%，余量为铁；所述第二孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅55%、钙2%、钡3%、铼0.4%，余量为Fe；所述随流孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅78％、锆1.5％、锶1.2％、钙≤0.1％，铝≤0.5％，余量为Fe。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐热的球墨铸铁，其各化学组分的重量百分比为：碳2.7-3.5%、硅1.9-2.3%、锰0.2-0.3%、镁0.03-0.06%、钨0.2-0.3%、镍0.6-0.9%、钛0.1-0.5%、稀土0.04-0.08%、P≤0.04%、S≤0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
S1.原料熔炼：根据合金的组分和含量进行配料，先将增碳剂、生铁、废钢、钨铁装入中频感应电炉中，待全部熔成铁液后进行除渣、扒渣、保温、光谱成分分析，当铁液温度升至1440℃-1480℃时加入锰铁、硅铁、镍铁；
S2.球化处理及孕育处理：在球化包内加入球化剂，在球化剂上覆盖占铁液总重量0.3-0.5%的第一孕育剂，第一孕育剂上覆盖铁屑，紧实，冲入铁液，铁液温度为1400-1430℃，完成球化处理和包内孕育处理后，再加入铁液总重量0.4％-0.6％的第二孕育剂进行型内孕育；
S3.浇注：进行浇注，在浇注的同时加入铁液总重量0.2％-0.3％的随流孕育剂进行随流孕育；
S4.热处理：将浇注完成后的铸件进行热处理：退火温度560℃±10℃，保温3h并随炉冷却，当炉温降至200℃时，铸件出炉自然冷却。
3.如权利要求2所述的球墨铸铁，其特征在于，所述球化剂由以下重量百分比成分组成：硅35-42％、稀土0.85-1.15％、Mg 5.55-6.15％、余量为铁。
4.如权利要求2所述的球墨铸铁，其特征在于，所述第一孕育剂由以下重量百分比成分组成：稀土5-10％、硅55-65％、锶0.5-1％、钡0.2-0.5％，锆0.3-0.6%、锰2-3%，余量为铁。
5.如权利要求2所述的球墨铸铁，其特征在于，所述第二孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅45-55%、钙1-2%、钡2-3%、铼0.2-0.4%，余量为Fe。
6.如权利要求2所述的球墨铸铁，其特征在于，所述随流孕育剂由以下重量百分比成分组成：硅73-78％、锆1.0-1.5％、锶0.8-1.2％、钙≤0.1％，铝≤0.5％，余量为Fe。
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