CN101886209B - 中硅钼耐热蠕墨铸铁材料 - Google Patents
中硅钼耐热蠕墨铸铁材料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种中硅钼耐热蠕墨铸铁材料，其组分的重量百分比为：C占3.0～3.6％，Si占3.9～4.3％，Mn≤0.3％，S≤0.02％，P≤0.07％，Mo占0.4～0.7％，Mg占0.013～0.022％，Re占0.021～0.045％，其余为铁。本发明适用于生产汽车零部件，具有配方科学，工艺合理，操作简单、过程易于控制、产品合格率高的特点。
Description
技术领域
本发明属于金属材料及工艺，具体的说是一种应用在汽车上的高温高强度工作条件下的中硅钼耐热蠕墨铸铁材料。
背景技术
中硅钼蠕墨铸铁具的良好的应用前景，其最大的潜在市场之一汽车零部件铸造业，随着汽车轻量化[降低比质量比(Kg/KW)]和比功率(KW/排量L)的提高，蠕墨铸铁将成为唯一能满足技术、球保和性能要求的最先进行的汽车发动机的新材料。近几年蠕墨铸铁在全球得到了快速发展，目前在欧洲蠕墨铸铁已成熟应用在发动机零部件上。蠕墨铸铁这种材质在国内汽车发动机上将会得到越来越广泛的应用。蠕墨铸铁之所以能得到广泛应用的原因有两个：汽车发展对材料的高要求和蠕墨铸铁的特殊性能。中硅钼耐热蠕墨铸铁是一种新型材料，是排气歧管的理想材质，此种材质性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间，蠕墨铸铁的强度和韧性比灰铸铁高得多和铁素体球铁相近，中硅蠕铁的高温强度比普通蠕铁提高30％以上，在700℃试验温度下中硅耐热蠕铁的抗氧化性比普通蠕铁提高5倍以上。热疲劳性能比普通蠕铁提高近3倍，在800℃温度下可长期可靠工作，能有效的提高排气管的使用性能，但技术要求高，生产难度大。铁水流动性差，充型困难，易产生冷隔缺陷，补缩困难，易产生缩孔和显微缩松。由浇注工浇注铸型，待铸件温度达到360℃左右时开箱落砂。铁素体含量和蠕化率达不到技术要求，相差很远。缩松和缩孔较大，造成产品材质批量报废，产品成品率很低，误工误时，加大的生产任务，提高了生产成本。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的：是提出一种中硅钼耐热蠕墨铸铁材料，具有配方科学，工艺合理、过程易于控制、产品合格率高等特点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：中硅钼耐热蠕墨铸铁材料，其特征在于：其组分的重量百分比为：C占3.0～3.6％，Si占3.9～4.3％，Mn≤0.3％，S＜0.02％，P≤0.07％，Mo占0.4～0.7％，Mg占0.013～0.022％，Re占0.021～0.045％，其余为铁。
生产中硅钼耐热蠕墨铸铁材料的工艺为：
a)炉料比例：50％生铁+12％废钢+38％回炉铁，其中低锰≤0.3％、低硫≤0.02％、低磷≤0.04％，主要Q12生铁，使用优质的低锰碳素钢，回炉料称重入炉前进行抛丸处理，其炉前化学成份的重量百分比控在：为：C占3.0～3.4％，Si占3.0～3.6％，Mn≤0.3％，S＜0.02％，P≤0.05％，Mo占0.4～0.7％；
b)加料：根据电炉熔炼速度分批将生铁、废钢、回炉铁加入炉内，顺序为生铁→废钢→回炉铁→钼铁→75#硅铁；
c)出炉温度：铁水出炉温度控制在1500～1530℃之间；
d)球化处理：球化处理使用蠕化剂，加入量为重量百分比0.36～0.48％之间，采用包底冲入法工艺，球化时间为30～90S；
e)浇注：浇注温度为1360～1460℃，每型充型时间为6±1S，从开始浇注到结束时间不超过8min；
f)孕育处理：在球化剂表面覆盖0.4～0.8％的孕育剂，出铁水2/3时，随流0.2～0.4％孕育剂，在浇注同时采用浇注随流孕育；
g)落砂：待铸型温度小于360℃时开型落砂。
本发明具有配方科学，工艺合理，操作简单、过程易于控制、产品合格率高的优点。
附图说明
图1是本发明的金属材料的金相图；
图2是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：实施例1：中硅钼耐热蠕墨铸铁材料，其特征在于：其组分的重量百分比为：C占3.0～3.6％：Si占3.9～4.3％：Mn≤0.3％：S＜0.02％：P≤0.07％：Mo占0.4～0.7％：Mg残占0.013～0.022％：Re残占0.021～0.045％其余为铁。
生产中硅钼耐热蠕墨铸铁材料的工艺为：
a)炉料比例：50％生铁+12％废钢+38％回炉铁，其中低锰≤0.3％、低硫≤0.02％、低磷≤0.04％，主要Q12生铁，使用优质的低锰碳素钢，回炉料称重入炉前进行抛丸处理，其炉前化学成份的重量百分比控在：C占3.0～3.4％，Si占3.0～3.6％，Mn≤0.3％，S＜0.02％，P≤0.05％，Mo占0.4～0.7％，其余为铁；
b)加料：根据电炉熔炼速度分批将生铁、废钢、回炉铁加入炉内，顺序为生铁→废钢→回炉铁→钼铁→75#硅铁；
c)出炉温度：铁水出炉温度控制在1500～1530℃之间。
d)球化处理：球化处理使用蠕化剂，加入量为重量百分比0.36～0.48％之间，采用包底冲入法工艺，球化时间为30～90S；
e)浇注：浇注温度为1360～1460℃，每型充型时间为6±1S，从开始浇注到结束时间不超过8min；
f)孕育处理：在球化剂表面覆盖0.4～0.8％的孕育剂，出铁水2/3时，随流0.2～0.4％孕育剂.在浇注同时采用浇注随流孕育；
g)落砂：待铸型温度小于360℃时开型落砂。
在材质配料方面严格控制，所用回炉料都经过抛丸除锈处理，提高铁水纯净度，熔炼时防止铁水氧化，使用蠕化剂，另加入钙、钡、铝等微量元素，在工艺上采用多次孕育的方法和后孕育技术，提高铁素体含量和蠕化率。在制作中硅钼材质时，车间技术员提供配料单，熔炼人员根据料单的配比，对生铁、回炉铁、废钢、铁合金进行称重，根据电炉熔化速度分批加入炉内，待温度达到1520℃左右，进行扒渣工作，同时将蠕化剂按料单加入量进行压包，完毕后，进行球化处理，在铁水包内进行扒渣至铁水干净，撒覆盖剂、加盖保温。由浇注工浇注铸型，待铸件温度达到360℃左右时开箱落砂。
Claims (1)
1.一种中硅钼耐热蠕墨铸铁材料的生产工艺，其特征在于：
a)炉料比例：50%生铁+12%废钢+38%回炉铁，其中低锰≤0.3%、低硫≤0.02%、低磷≤0.04%，主要Q12生铁，所述的废钢，是使用优质的低锰碳素钢，回炉料称重入炉前进行抛丸处理，其炉前化学成份的重量百分比为：C占3.0～3.4％，Si占3.0～3.6％，Mn≤0.3％，S＜0.02％，P≤0.05％，Mo占0.4～0.7％，其余为铁；
b)加料：根据电炉熔炼速度分批先后将所述的50%生铁、12%废钢、38%回炉铁加入炉内，之后再先后加入钼铁和75#硅铁；
c)出炉温度：铁水出炉温度控制在1500～1530℃之间；
d)球化处理：球化处理使用蠕化剂，加入量为重量百分比0.36～0.48%之间,采用包底冲入法工艺,球化时间为30～90S；
e)浇注:浇注温度为1360～1460℃,每型充型时间为6±1S,从开始浇注到结束时间不超过8min；
f)孕育处理:在球化剂表面覆盖0.4～0.8%的孕育剂,出铁水2/3时,随流0.2～0.4%孕育剂，在浇注同时采用浇注随流孕育；
g)落砂:待铸型温度小于360℃时开型落砂；
其中，所述的中硅钼耐热蠕墨铸铁材料的组分的重量百分比为C占3.0～3.6%，Si占3.9～4.3%，Mn≤0.3%，S＜0.02%，P≤0.07%，Mo占0.4～0.7%，Mg占0.013～0.022%，RE占0.021～0.045%，其余为铁。
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