高强度高延伸率球墨铸铁的生产方法.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CN107723580A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201710848758.4C21C1/10(2006.01)(22)申请日2017.09.19(71)申请人广西玉柴机器配件制造有限公司地址537005广西壮族自治区玉林市玉州区坡塘工业园（二环南路北面、玉公公路东侧）申请人吴宝成李喆(72)发明人崔炜吴宝成李喆李伟柱李飞刘水兵覃丹枫吴长江陈金裕(74)专利代理机构广西南宁公平知识产权代理有限公司45104代理人翁建华(51)Int.Cl.C22C33/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称高强度高延伸率球墨铸铁的生产方法(57)摘要一种高强度高延伸率球墨铸铁的生产方法,选用低硫低钛生铁、普通碳素钢和自产回炉铁为主要炉料，添加75硅铁，65高碳锰铁、电解铜及石墨型增碳剂；经中频炉熔炼，先后加入专用球化剂、孕育剂，出铁球化，铁液浇入铁模覆砂的型腔中，覆砂层厚度根据铸件对应位置的壁厚选取，浇注件在空气中缓慢冷却，无需热处理。制备的产品强度达670-700MPa,屈服强度450-500MPa，延伸率12.5-14.5％，远超相同拉伸强度的普通球铁。本牌号产品已批量用于80T矿山重载自卸车、50T渣土车的平衡悬架支架等零件上，实现了用高强度高延伸率球墨铸铁替代铸钢件，并降低了成本，减轻了重量，取得了显著效益。CN107723580ACN107723580A权利要求书1/1页1.一种高强度高延伸率球墨铸铁的生产方法,其特征是:①选用Q10低硫低钛生铁、普通碳素钢和自产回炉铁为主炉料，其质量比分别为：生铁20％，废钢60％，回炉铁20％；再添加为主炉料总质量0.65-0.8％的75硅铁，0.15-0.19％的65高碳锰铁，0.15-0.20％的电解铜及2.3-2.5％％的石墨型增碳剂；通过中频炉熔炼获得成分为C：3.78-3.88％、Si：1.5-1.7％、Mn：0.22-0.28％、Cu：0.2-0.25％、S≤0.03％的原铁液；②取低稀土球化剂2-6与3-7，按照质量比4:1的比例混合制备专用球化剂，在球化包内加入为出铁水质量1.1-1.15％的专用球化剂，实现终铁液残余RE0.02-0.025％，残余Mg0.03-0.04％，控制残余RE/Mg比例为2/3；③铁液球化前在球化包内加入为出铁水质量0.4-0.5％的BS-1A孕育剂和0.1-0.15％的75硅铁作为一次孕育剂；④中频炉出铁液至球化包，采用冲入法，出铁球化温度为1530-1550℃，出铁步骤分为2步，第1步出75％铁液，等待反应完成，30-40S后，再出剩余25％铁液；⑤浇注时，用粒度为1-3mm的75硅铁做为二次孕育剂，随流加入，孕育剤量为浇注铁水质量的0.15-0.2％，用定流速漏斗加入；⑥铁液浇入铁模覆砂工艺制备的型腔，其中覆砂层厚度要根据铸件对应位置的壁厚选取，厚大部位覆砂层厚度5-7mm，薄壁位置覆砂层厚度8-10mm，芯头部位覆砂层厚度为4-5mm；⑦铁液浇注后20-23min开箱，铸件表面温度为600-700℃，在空气中缓慢冷却，不需采用热处理工艺；⑧采用每包铁液对应铸件送检一个机械试块检验力学性能。2.如权利要求1所述的牌号为QT650-12球墨铸铁的生产方法,其特征是电解铜的成分为低铅、纯度99.99％。3.如权利要求1所述的牌号为QT650-12球墨铸铁的生产方法,其特征是浇注时用定流速漏斗加入二次孕育剂75硅铁的流速为10-12克/秒。2CN107723580A说明书1/6页高强度高延伸率球墨铸铁的生产方法技术领域[0001]本发明属于铸造工艺领域、特别是一种高强度高延伸率球墨铸铁的生产方法。背景技术[0002]按照GB/T1348-2009的标准，球墨铸铁在强度达到或超过450MPa情况下，通常有如图1所示的系列材料牌号。而从根据图1绘制出的材料拉伸强度与延伸率曲线图3可看出，球墨铸铁在强度从450MPa逐渐提升过程中，延伸率下降迅速，在强度达到600-700MPa时，延伸率仅为2-3％，低于5％，按照工程材料学定义，属于脆性材料，因此受到延伸率局限，应用领域并不是很宽广。特别是对于一些工作环境受到冲击、交变载荷的支架类零件，难以满足工况要求，往往只能采用铸钢牌号以满足使用要求，如载重汽车的平衡悬架支架、气室支架、钢板弹簧座等零件；其工作环境恶劣，时刻受到冲击、弯曲、拉伸、剪切应力，要求材料同时具备高强度和高延伸率。[0003]对于这类零件，汽车生产厂家通常采用QT450-10、QT500-7两种牌号生产载重40-50吨公路货车平衡悬架等。而对于载重80吨以上的矿山自卸车、渣土车等，要求强度超过600MPa、延伸率大