CN101418414A - Qt600-3球铁铸件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种QT600-3球铁铸件及其制造方法,该球铁铸件的硬度范围为180HB~220HB,抗拉强度≥600MPa。含有:C为3.3%~3.8%,Si为2.2%~2.5%,Mn为0.2%~0.4%,稀土RE为0.06%~0.08%,Mg为0.03%~0.06%,Cu为0.33%~0.4%,P≤0.15%,S≤0.02%,其他微量杂质,其余为Fe。其制造方法为:将含铁原料加热成铁水并熔炼,倒入铁水包中冷却。在具有球化剂与铜块的铁水包中倒入铁水,放置。将铁水浇注到铸型中,加入孕育剂,冷却。开箱、清理、回火处理、冷却、抛丸、油漆即可。本发明的球铁铸件的抗拉强度高,硬度均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种球铁铸件及其制造方法。
背景技术
球铁是球墨铸铁的简称。通过将生铁、废钢以及锰铁等原料经过铁水熔炼、球化处理、浇注、热处理等步骤而得到材质为QT600-3球铁的铸件,其中,内燃机车柴油机的主轴承盖就可以是这种铸件。为了达到主轴承盖的性能指标,在进行上述浇注的同时进行随流孕育,所采用的热处理为正火处理,在正火处理后还进行回火处理。经过上述处理的主轴承盖的抗拉强度不小于600MPa,屈服强度不小于370MPa,延伸率不小于3%,但其硬度均匀性较差,硬度范围达到180HB~270HB,不利于主轴承盖的机械加工和配合性能。如果不经过正火处理则会使得主轴承盖的抗拉强度小于600MPa。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题,提供一种抗拉强度、屈服强度和延伸率均较高、硬度的均匀性较好的QT600-3球铁铸件及其制造方法。
实现本发明一个目的的技术方案是:一种QT600-3球铁铸件,该QT600-3球铁铸件为铸态状球铁铸件,其硬度范围为180HB~220HB,抗拉强度≥600MPa,屈服强度≥370MPa,延伸率≥3%。铸态状QT600-3球铁铸件所含的化学成分的重量百分比是:C为3.3%~3.8%;Si为2.2%~2.5%;Mn为0.2%~0.4%;稀土Re为0.06%~0.08%;Mg为0.03%~0.06%;Cu为0.33%~0.4%;P≤0.15%;S≤0.02%;其他微量杂质;其余为Fe。
实现本发明另一个目的的技术方案是:一种QT600-3球铁铸件的制造方法,具有以下步骤:①熔炼铁水:将已测过成分的含铁原料加热使之成为1500℃~1550℃的铁水并熔炼,然后倒入铁水包中自然冷却至1440℃~1480℃。②球化处理:在预先已经放置好球化剂与铜块的另一个铁水包中,倒入步骤①得到的铁水,放置时间不少于3分钟。③浇注:将球化处理后的铁水浇注到铸型中,同时随流加入孕育剂,然后自然冷却12小时~14小时。④后处理:将铸型开箱、取出铸态球铁铸件进行清理,将铸态球铁铸件放入热处理炉进行回火处理,回火温度为500℃~600℃,保温时间为2h~4h,回火处理后自然冷却,再依次进行抛丸处理以及油漆即可。
上述步骤①中的含铁原料为生铁、废钢以及锰铁。
上述步骤②中球化剂为Q-3重稀土球化剂,Q-3重稀土球化剂所含的化学成分的重量百分比是:稀土Re为0.01~0.03%,Mg为0.06~0.08%,Al≤0.015%,Si为0.4%,其余为Fe。
上述步骤③中的孕育剂为Y-3孕育剂,Y-3孕育剂所含的化学成分的重量百分比是:Si为72.3%,Ca为1.2%,Ba为2.3%,其余为Fe。
上述步骤①中,在将含铁原料加热使之成为1500℃~1550℃的铁水时,取三角试块进行含碳量的检测:若含碳量小于规定指标,则加入增碳剂;若含碳量大于规定指标,则加入废钢。
本发明具有积极的效果:(1)本发明的制造方法用于制造内燃机车柴油机的主轴承盖时,这种球铁铸件为铸态球铁铸件,不仅省去了正火处理步骤,而且最后得到的铸态QT600-3球铁的硬度均匀,抗拉强度、屈服强度和延伸率均较高、综合力学性能较好,能够使得该主轴承盖的力学性能较好。(2)本发明的方法所得到的铸件中所含的元素符合QT600-3球铁的规定,是由于所投各种原料和辅助材料在事先均测过成分,对于各种材料的投入量均经过仔细的计算。随着铸造步骤的进行,还进行成分的监控,并可在后续的投料中进行调整,在发现某种元素含量小于指标,则进行该种元素的添加,在发明某种元素的含量超过指标,则加大其余元素的投料比例。(3)本发明的方法中,省去正火处理步骤,最后的球铁还是铸态球铁,不仅抗拉强度等较高,而且有利于节约能源和环境保护。
具体实施方式
本发明的QT600-3球铁铸件为铸态状球铁铸件,其硬度范围为180HB~220HB,抗拉强度≥600MPa,屈服强度≥370MPa,延伸率≥3%。其所含的化学成分的重量百分比是:C为3.3%~3.8%;Si为2.2%~2.5%;Mn为0.2%~0.4%;稀土Re为0.06%~0.08%;Mg为0.03%~0.06%;Cu为0.33%~0.4%;P≤0.15%;S≤0.02%;其他微量杂质;其余为Fe。
本发明的QT600-3球铁铸件的制造方法如下:
①熔炼铁水:将已测过成分的生铁、废钢以及锰铁加热使之成为1530℃的铁水并熔炼,这一过程中需要取三角试块进行含碳量的检测:若含碳量小于规定指标,则加入增碳剂;若含碳量大于规定指标,则加入废钢。然后倒入铁水包中自然冷却至1460℃。
②球化处理:在预先已经放置好球化剂与铜块的另一个铁水包中,倒入步骤①得到的铁水,放置时间不少于3分钟。球化剂为Q-3重稀土球化剂,其所含的化学成分的重量百分比是:稀土Re为0.01~0.03%,Mg为0.06~0.08%,Al≤0.015%,Si为0.4%,其余为Fe。
③浇注:将球化处理后的铁水浇注到铸型中,同时随流加入孕育剂,然后自然冷却12小时。孕育剂为Y-3孕育剂,其所含的化学成分的重量百分比是:Si为72.3%,Ca为1.2%,Ba为2.3%,其余为Fe。
④后处理:将铸型开箱、取出铸态球铁铸件进行清理,将铸态球铁铸件放入热处理炉进行回火处理,回火温度为550℃,保温时间为3h,回火处理后自然冷却,再依次进行抛丸处理以及油漆即可。
Claims (7)
1、一种QT600-3球铁铸件,其特征在于:该QT600-3球铁铸件为铸态状球铁铸件,其硬度范围为180HB~220HB,抗拉强度≥600MPa,屈服强度≥370MPa,延伸率≥3%。
2、根据权利要求1所述的QT600-3球铁铸件,其特征在于:铸态状QT600-3球铁铸件所含的化学成分的重量百分比是:C为3.3%~3.8%;Si为2.2%~2.5%;Mn为0.2%~0.4%;稀土Re为0.06%~0.08%;Mg为0.03%~0.06%;Cu为0.33%~0.4%;P≤0.15%;S≤0.02%;其他微量杂质;其余为Fe。
3、一种权利要求2所述的QT600-3球铁铸件的制造方法,其特征在于具有以下步骤:
①熔炼铁水:将已测过成分的含铁原料加热使之成为1500℃~1550℃的铁水并熔炼,然后倒入铁水包中自然冷却至1440℃~1480℃;
②球化处理:在预先已经放置好球化剂与铜块的另一个铁水包中,倒入步骤①得到的铁水,放置时间不少于3分钟;
③浇注:将球化处理后的铁水浇注到铸型中,同时随流加入孕育剂,然后自然冷却12小时~14小时;
④后处理:将铸型开箱、取出铸态球铁铸件进行清理,将铸态球铁铸件放入热处理炉进行回火处理,回火温度为500℃~600℃,保温时间为2h~4h,回火处理后自然冷却,再依次进行抛丸处理以及油漆即可。
4、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法,其特征在于:步骤①中的含铁原料为生铁、废钢以及锰铁。
5、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法,其特征在于:步骤②中球化剂为Q-3重稀土球化剂,Q-3重稀土球化剂所含的化学成分的重量百分比是:稀土Re为0.01~0.03%,Mg为0.06~0.08%,Al≤0.015%,Si为0.4%,其余为Fe。
6、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法,其特征在于:步骤③中的孕育剂为Y-3孕育剂,Y-3孕育剂所含的化学成分的重量百分比是:Si为72.3%,Ca为1.2%,Ba为2.3%,其余为Fe。
7、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法,其特征在于:步骤①中,在将含铁原料加热使之成为1500℃~1550℃的铁水时,取三角试块进行含碳量的检测:若含碳量小于规定指标,则加入增碳剂;若含碳量大于规定指标,则加入废钢。
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