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
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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