一种铸态混合基体QT500-14球墨铸铁的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111961954A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010871267.3C22C33/10(2006.01)(22)申请日2020.08.26(71)申请人上海烟草机械有限责任公司地址201206上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区锦绣东路2555号申请人上海烟草机械新场铸造有限责任公司(72)发明人李艳磊张辉赵龙耿鹏鹏褚玮李瑞吴国(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人杨琛(51)Int.Cl.C22C37/04(2006.01)C22C37/10(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称一种铸态混合基体QT500-14球墨铸铁的制备方法(57)摘要本发明提供了一种铸态混合基体QT500‑14球墨铸铁的制备方法，包括：原材料的选择和炉料配比，合金成分设计，熔炼工艺控制，孕育剂、球化剂、随流孕育剂和泡沫陶瓷过滤器等熔体处理和净化步骤，并辅以相应的熔体孕育和球化处理工艺，以此获得性能优异的铸态混合基体球墨铸铁材料。本发明所述的铸态混合基体QT500‑14球墨铸铁材料，基体组织中珠光体含量范围为5～20％，铁素体含量范围为75～90％，球化级别2级，石墨球大小6级～7级，石墨球球化率≥90％。单铸试块力学性能达到Rm≥500MPa、Rp0.2≥380MPa、A≥14％。结合呋喃自硬树脂砂铸造工艺，能适应大型球墨铸铁件的生产和技术发展需要，生产高强度、高延伸率球墨铸铁件，满足高档部件提高疲劳使用寿命和实现轻量化设计。CN111961954ACN111961954A权利要求书1/1页1.一种铸态混合基体QT500-14球墨铸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原材料投入质量百分比如下：生铁：60～80％，废钢：5～20％，回炉料：5～20％，电解铜板：0.1～0.2％，纯镍板：0.3～0.4％；S2、铁液熔炼：先加入废钢、生铁和回炉料，待废钢、生铁和回炉料全部熔化后加入电解铜板，熔化过程温度控制在1350～1390℃，熔体出炉温度控制在1470～1500℃；S3、球化包内熔体处理：在球化包最底部的一侧放入ZFCR-7型含稀土球化剂，并在所述ZFCR-7型含稀土球化剂的金属颗粒上部放入CBSALLOY型硅钡钙孕育剂，将铁水出炉冲入球化包内，进行球化和包内孕育，球化处理温度在1470～1500℃；S4、浇注：将球化包内的铁水转入浇注场地进行浇注，铁水浇注温度为1400～1430℃，浇注时在浇口杯上方随铁水加入锶硅随流孕育剂。2.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述生铁包括以下质量百分比的成分：C：4.3～4.5％，Si：0.8～0.9％，Mn＜0.1％，P＜0.04％，S＜0.02％；所述废钢包括以下质量百分比的成分：C：0.1～0.15％，Si：0.2～0.4％，Mn：1～1.3％，P＜0.03％，S＜0.02％。3.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述球化包为堤坝式处理包，包内球化方法采用冲入法。4.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述ZFCR-7型含稀土球化剂的粒度为10～30mm，包括以下质量百分比的成分：Re：0.8～1.2％，Mg：6.7～7.3％，Si：38～42％，Al：＜1％，Ca：适量。5.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述CBSALLOY型硅钡钙孕育剂的粒度为3～10mm，包括以下质量百分比的成分：Ca：0.5～2.5％，Si：65～72％，Al：＜1.5％，Ba:4～6％。6.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，球化反应结束后，取样检测，控制球化后的铁水包括以下质量百分比的成分：C:3.5～3.8％，Si:2.5～2.8％，Mn＜0.3％，Cu:0.05～0.2％，Ni：0.3～0.4％，P＜0.02％，S＜0.02％，Mg：0.04～0.07％，Re:0.01～0.02％，余量为Fe和杂质。7.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述锶硅随流孕育剂的粒度为0.2～0.8mm。8.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：S5、过滤：采用泡沫陶瓷过滤器对铁水进行过滤处理；S6、砂型保温：保温12小时后落砂开箱。9.根据权利要求8所述的球墨铸铁的制备方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述泡沫陶瓷过滤器的材质为ZrO2、SiC、Al2O3或由ZrO2、SiC和Al2O3混合组成，所述泡沫陶瓷过滤器的孔径为5～10ppi，尺寸为80mm×80mm