CN103131937A

CN103131937A - 一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁及其制备方法

Info

Publication number: CN103131937A
Application number: CN2013100319417A
Authority: CN
Inventors: 王铀; 石卫东; 王晶
Original assignee: TIANJIN LINXINSHENG ADVANCED CASTING CO Ltd
Current assignee: TIANJIN LINXINSHENG ADVANCED CASTING CO Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明涉及一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其特征是：其化学元素组分的质量百分比为：C3.3～3.7％、Si2.4～3.3%、Mn0.2～0.5％、Cr0.5～1％、Cu0.5～0.8%、P＜0.08％、S＜0.025％、Mg0.03～0.05％、RE0.02～0.04％、纳米改性剂0.02～0.18%，其余为Fe。制备方法，原料配制和熔炼;球化处理和孕育处理；纳米改性剂的加入；等温淬火热处理。有益效果：通过纳米改性剂使等温淬火球墨铸铁的强度、硬度、韧性和耐磨性同时提高。冲击韧性达到30J/cm2以上。耐磨性甚至成倍提高。淬火球墨铸铁的硬度可达HRC50。

Description

一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁及其制备方法

技术领域

本发明属于球墨铸铁，尤其涉及一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁及其制备方法。

背景技术

含碳化物的等温淬火球墨铸铁(Carbidic Aus tempered Duct ile Iron，简称CADI)是近几年来由ADI派生出的一种新型的球铁材料。CADI不但继承了ADI的许多优越性能，还表现出比ADI更加卓越的耐磨性，更适用于要求优良的耐磨性能和足够韧性的工况条件，是一种应用前景较广的优良工程材料。虽然CADI的耐磨性较ADI明显改善，但其韧性却有所下降，如何控制CADI的组织使其耐磨性和韧性俱佳是该材料发展的重要挑战。

CADI比第五和第六级ADI更耐磨，且具有较高的韧度。在成本方面，CADI比w(Cr)为18%的白口铸铁更便宜，能够以同等甚至更低廉的价格取代锰钢，也能够与某些高合金耐磨铸铁相抗衡。目前国内有不少研究学者对CADI耐磨性做了一些研究，指出在奥氏体化温度和奥氏体化时间相同的条件下，CADI的硬度值随着等温淬火温度的升高逐渐降低，冲击韧度随等温淬火温度的升高而增大。但是研究的角度要么仅仅是促进碳化物元素铬的作用，要么仅仅是等温淬火的工艺参数，而且得到的CADI试样要么冲击韧性较高、硬度太低，要么硬度较高、韧性太差，从而限制了CADI的应用领域。CADI组织中若含有数量适宜、硬度相当高、在具有较高韧性的基体上弥散分布着团块状的合金碳化物，那么相信它在相同的工况下会比ADI更耐磨。

专利申请号200910069173.8公开了一种含碳化物奥铁体球墨铸铁磨球及其制造方法，其特征在于：该磨球化学元素组成的质量百分比为:3.3～3.7%C、2.4～3.3%Si、2.5～3.6%Mn、0.6～1.5%Cr、P<0.08%、S<0.025%、0.03～0.05%Mg、0.02～0.04%Re和其余为Fe,其制备方法是:(1)原料配制和熔炼,(2)球化处理和孕育处理,(3)等温淬火热处理。该方法利用覆砂金属型铸造工艺,在磨球铸态组织中形成一定数量的碳化物和石墨球,然后,通过等温淬火工艺,获得综合力学优良的奥铁体基体,由于奥铁体基体中分布着一定数量的碳化物,因此,含碳化物奥铁体球墨铸铁磨球具有高的耐磨性和韧性。本发明所述的含碳化物奥铁体球墨铸铁就是大家熟知的“含碳化物等温淬火球墨铸铁（CADI）”。该专利在用CADI制做磨球时利用覆砂金属型铸造工艺，通过调整覆砂层的厚度和第一步配制原料中所用Cr和Si的质量百分比两者之间的配合来控制其碳化物含量。其结果是提高了硬度，降低了韧性。最高冲击韧性才到12.5J/cm²。该项专利仅涉及到一般铸造工艺的改进和简单的成分调整。

目前，大多研究的角度要么仅仅是促进碳化物元素铬的作用，要么仅仅是等温淬火（包括铸造）的工艺参数，而且得到的CADI试样要么冲击韧性较高、硬度太低，要么硬度较高、韧性太差，从而限制了CADI的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁及其制备方法，通过在材料中引入纳米改性剂，可以在纳米尺度上控制材料，以利使材料的性能潜力得到更有效地发挥，解决了现有球墨铸铁硬度和韧性低的问题。通过纳米改性剂使等温淬火球墨铸铁的强度、硬度、韧性和耐磨性同时提高。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其特征是：其化学元素组分的质量百分比为：

C3.3～3.7％、Si2.4～3.3%、Mn0.2～0.5％、Cr0.5～1％、

Cu0.5～0.8%、P＜0.08％、S＜0.025％、Mg0.03～0.05％、

RE0.02～0.04％、纳米改性剂0.02～0.18%，其余为Fe。

所述含碳化物的等温淬火球墨铸铁的金相组织主要由奥铁体、碳化物和石墨球组成。

一种含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征是：通过下列步骤实现，

一、原料配制和熔炼：按化学元素组成的质量百分比为C3.3～3.7％、Si2.4～3.3%、Mn0.2～0.5％、Cr0.5～1％、Cu0.5～0.8%、P＜0.08％、S＜0.025％、Mg0.03～0.05％、纳米改性剂0.02～0.18％，其余为Fe配置原料；其中原料选用Q12生铁、电解铜（含铜量99.9%），将配制的原料放入中频感应电炉中，在1480～1520℃下熔炼15～25min得到CADI原铁液；

二、球化处理和孕育处理：对步骤一制得的CADI原铁液进行球化及孕育处理；球化处理采用冲入法。孕育处理与球化同步进行，在球化时，把孕育剂全部覆盖在处理包内的球化剂上，待冲入铁液进行球化处理时，同时发生孕育作用；

三、改性剂的加入：用以下方式加入改性剂粉体，其一是在浇注前，从运转包倒入浇注包时，随铁流添加0.02—0.18%的纳米改性剂；其二是将纳米改性剂直接铺在运转包底与铁液混合；或采用冶金行业熟知的喂丝法；通过上述方式即得到纳米改性的CADI原铁液，铁液在覆砂金属型中冷却至室温，得到纳米改性的球墨铸铁件；

四、等温淬火热处理：将步骤三制备的球墨铸铁件加热至880～950℃，保温1～4小时后淬入温度为240～320℃的硝盐溶液中，保持1～4小时，然后取出球墨铸铁在空气中自然冷却至室温，制得纳米改性的等温淬火球墨铸铁；

所述球化剂采用元素组分质量百分比为Mg5～7%、Re1～3%、Si40～45%和其余为铁的稀土硅铁镁合金，所述球化剂加入量为CADI原铁液质量的1.1～1.8%；所述孕育剂采用元素组分质量百分比为Si70～75%和其余为铁的硅铁合金，所述孕育剂加入量为CADI原铁液质量的0.6～1.2%。

所述纳米改性剂成分为纳米稀土氧化物、纳米稀土硅化物、纳米稀土碳化物和纳米稀土氮化物中的一种或其中几种的混合。

所述纳米稀土氧化物为La₂O₃、Nb₂O₃、Eu₂O₃、Er₂O₃、CeO₂或Y₂O₃；所述的纳米稀土硅化物为NdSi₂、CeSi₂、SmSi₂、EuSi₂、ErSi₂或YSi₂；所述纳米稀土碳化物为Re₃C、CeC₂、NdC₂、SmC₂、EuC₂、ErC₂、TmC₂或LuC₂；所述纳米稀土氮化物为Y₃N、CeN、NdN、SmN或EuN；所述纳米改性剂的粒度为10-60nm。

所述硝盐溶液是质量百分比浓度为50%的NaNO₃和50%的KNO₃的溶液。

有益效果：通过在材料中引入纳米改性剂，可以在纳米尺度上控制材料，以利使材料的性能潜力得到更有效地发挥，解决了现有球墨铸铁硬度和韧性低的问题。通过纳米改性剂使等温淬火球墨铸铁的强度、硬度、韧性和耐磨性同时提高。提供一种高性能含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法所制得纳米改性等温淬火球墨铸铁的共晶碳化物尺寸和石墨球尺寸均减小，石墨球尺寸从未加纳米改性剂的58μm减小到30μm。于是，纳米改性使等温淬火球墨铸铁的强度、硬度、韧性和耐磨性同时提高。冲击韧性比改性前提高约33％，达到30J/cm2以上。耐磨性甚至成倍提高。高性能含碳化物等温淬火球墨铸铁的硬度可达HRC50，球墨铸铁各方面性能同时提高的特点，若通过调整铸造工艺或热处理工艺难以达到的。从而提高装备制造业产品的使用性能、寿命和可靠性。材料纳米改性是利用纳米材料的小尺寸效应、表面和界面效应等特征，尝试在合金中加入特定的纳米材料进行纳米改性，可以达到能显著改善材料的微观（甚至纳微观）组织结构和使用性能的目的。

附图说明

图1是传统方法的含碳化物等温淬火球墨铸铁的金相组织照片；

图2是实施例二的金相组织照片；

图3是实施例六含碳化物等温淬火球墨铸铁在自来水中的的腐蚀磨损率；

图4是实施例七含碳化物等温淬火球墨铸铁在干燥沙粒作用下的冲蚀磨损率比较；

图5是实施例七含碳化物等温淬火球墨铸铁在泥浆作用下的冲蚀磨损率比较。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

实施例一

一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其化学元素组分的质量百分比为：C3.3％、Si3.3%、Mn0.2％、Cr1％、Cu0.5%、P0.06％、

S0.023％、Mg0.05％、RE0.02％、纳米改性剂0.18%，其余为Fe。

上述含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法，按下列步骤实施：

一、原料配制和熔炼：根据CADI原件化学成分设计及国家标准（GB1412-2005），原料选用Q12生铁、电解铜（含铜量99.9%）及适量纳米改性剂。将配制的原料放入中频感应炉中，在1480～1520℃下熔炼15～25min得到CADI原铁液；其化学元素组分的质量百分比为：C3.3％、Si3.3%、Mn0.2％、Cr1％、Cu0.5%、P0.06％、S0.023％、Mg0.05％、RE0.02％、纳米改性剂0.18%，其余为Fe；

二、球化和孕育处理：对步骤一制得的CADI原铁液进行球化及孕育处理；球化处理采用冲入法，孕育处理与球化同步进行，在球化时，把孕育剂全部覆盖在处理包内的球化剂上，待冲入铁液进行球化处理时，同时发生孕育作用；

三、改性剂的加入：在浇注前，从运转包倒入浇注包时，随铁流添加0.18%的纳米改性剂，得到改性的CADI原铁液，铁液在覆砂金属型中冷却至室温，得到球墨铸铁件；

四、等温淬火热处理：将步骤三制备的球墨铸铁加热至880℃，保温4小时后淬入温度为320℃的硝盐溶液中，保持4小时，然后取出球墨铸铁在空气中自然冷却至室温，制得等温淬火球墨铸铁。

其中步骤二所述的球化剂采用元素组分质量百分比为Mg5%、Re1%、Si40%和其余为铁的稀土硅铁镁合金，球化剂加入量为CADI原铁液质量的1.1%；孕育剂采用元素组分质量百分比为Si70%、其余为铁的硅铁合金，孕育剂加入量为CADI原铁液质量的0.6%。

步骤三所述纳米改性剂成分为60％纳米二氧化铈、30％纳米氧化钇和10%纳米氧化钐，平均粒度为10nm。

步骤四所述硝盐溶液是质量百分比浓度为50%的NaNO₃和50%的KNO₃的溶液。

本实施例步骤三制得的球墨铸铁含有石墨球、碳化物、铁素体和珠光体，其中碳化物体积含量为5%。

实施例二

一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其化学元素组分的质量百分比为：C3.7％、Si2.4%、Mn0.5％、Cr0.5％、Cu0.5%、P0.04％、

S0.02％、Mg0.03％、RE0.04％、纳米改性剂0.02%，其余为Fe。上述含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法，按下列步骤实施：

一、原料配制和熔炼：根据CADI原件化学成分设计及国家标准（GB1412-2005），原料选用Q12生铁、电解铜（含铜量99.9%）及适量纳米改性剂。将配制的原料放入中频感应炉中，在1480～1520℃下熔炼20min得到CADI原铁液，其化学元素组分的质量百分比为：C3.7％、Si2.4%、Mn0.5％、Cr0.5％、Cu0.5%、P0.04％、S0.02％、Mg0.03％、RE0.04％、纳米改性剂0.02%，其余为Fe；

三、改性剂的加入：将0.02%纳米改性剂直接铺在运转包底与铁液混合，得到改性的CADI原铁液，铁液在覆砂金属型中冷却至室温，得到球墨铸铁件；

四、等温淬火热处理：将步骤三制备的球墨铸铁加热至920℃，保温1小时后淬入温度为240℃的硝盐溶液中，保持2小时，然后取出球墨铸铁在空气中自然冷却至室温，制得等温淬火球墨铸铁；

其中步骤二所述的球化剂采用元素组分质量百分比为Mg7%、Re3%、Si45%和其余为铁的稀土硅铁镁合金，球化剂加入量为CADI原铁液质量的1.2%；孕育剂采用元素组分质量百分比为Si75%和其余为铁的硅铁合金，孕育剂加入量为CADI原铁液质量的0.8%；

步骤三所述的改性剂为70%纳米氧化镧和30%纳米氧化钇，平均粒度为10nm；

步骤四所述的硝盐溶液是质量百分比浓度为50%的NaNO₃和50%的KNO₃的溶液。

本实施例步骤三制得的球墨铸铁含有石墨球、碳化物、铁素体和珠光体，其中碳化物体积含量为10%。

本实施例制得等温淬火球墨铸铁的冲击韧性为28J/cm²（按照GB/T229的规定执行，每次试验3个冲击试样，取平均值），硬度为HRC50.3（硬度试验按GB/T231.1的规定执行），耐磨料磨损性能明显提高。

不添加纳米改性剂的传统方法与本发明方法制备的CADI的金相组织分别如图1和图2所示，可以发现，加入纳米改性剂后，组织中的碳化物明显细化。

实施例三：

一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其化学元素组分的质量百分比为：C3.5％、Si3%、Mn0.35％、Cr0.8％、Cu0.65%、P0.02％、

S0.01％、Mg0.04％、RE0.035％、纳米改性剂0.1%，其余为Fe。上述含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法，按下列步骤实施：

一、原料配制和熔炼：根据CADI原件化学成分设计及国家标准（GB1412-2005），原料选用Q12生铁、电解铜（含铜量99.9%）及适量纳米改性剂。将配制的原料放入中频感应炉中，在1480～1520℃下熔炼20min得到CADI原铁液；其化学元素组分的质量百分比为：C3.5％、Si3%、Mn0.35％、Cr0.8％、Cu0.65%、P0.02％、S0.01％、Mg0.04％、RE0.035％、纳米改性剂0.1%，其余为Fe；

三、改性剂的加入：采用冶金行业熟知的喂丝法加入0.1％纳米改性剂，得到改性的CADI原铁液，铁液在覆砂金属型中冷却至室温，得到球墨铸铁件；

四、等温淬火热处理：将步骤三制备的球墨铸铁加热至950℃，保温1小时后淬入温度为280℃的硝盐溶液中，保持2小时，然后取出球墨铸铁在空气中自然冷却至室温，制得等温淬火球墨铸铁；

其中步骤二所述的球化剂采用元素组分质量百分比为Mg6%、Re2%、S i42%和其余为铁的稀土硅铁镁合金，球化剂加入量为CADI原铁液质量的1.8%；孕育剂采用元素组分质量百分比为S i72%和其余为铁的硅铁合金，孕育剂加入量为CADI原铁液质量的1.2%；

步骤三所述的改性剂为50％纳米二氧化铈和50%纳米氧化镧，平均粒度为10nm；

本实施例步骤三制得的球墨铸铁含有石墨球、碳化物、铁素体和珠光体，其中碳化物体积含量为8%。

本实施例制得等温淬火球墨铸铁的冲击韧性为33J/cm²，硬度为HRC48，耐冲蚀磨损性能与未加改性剂试样相比提高一倍以上。

实施例四：

一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其化学元素组分的质量百分比为：其化学元素质量百分比为3.5％C、2.8%Si、0.35％Mn、0.75％Cr、0.65%Cu、0.06％P、0.02％S、0.03％Mg、0.02％纳米改性剂和其余为Fe。

一、原料配制和熔炼：根据CADI原件化学成分设计及国家标准（GB1412-2005），原料选用Q12生铁、电解铜（含铜量99.9%）及适量纳米改性剂。将配制的原料放入中频感应炉中，在1480～1520℃下熔炼20min得到CADI原铁液，其化学元素质量百分比为3.5％C、2.8%Si、0.35％Mn、0.75％Cr、0.65%Cu、0.06％P、0.02％S、0.03％Mg、0.02％纳米改性剂和其余为Fe；

三、改性剂的加入：在浇注前，从运转包倒入浇注包时，随铁流添加0.03-0.04wt%的改性剂，得到改性的CADI原铁液，铁液在覆砂金属型中冷却至室温，得到球墨铸铁件；

其中步骤二所述的球化剂采用元素组分质量百分比为7%Mg、1%Re、40Si和其余为铁的稀土硅铁镁合金，球化剂加入量为CADI原铁液质量的1.2%；孕育剂采用元素组分质量百分比为75%Si和其余为铁的硅铁合金，孕育剂加入量为CADI原铁液质量的0.8%；

步骤三所述的改性剂成分为45％纳米二氧化铈、45％纳米氧化镧和10%纳米氧化钇，平均粒度为10nm；

经以上步骤制备的CADI，其冲击韧性为28J/cm²，硬度为HRC50.3，硬度比未加改性剂的试样提高10%，耐磨料磨损性能比未加改性剂试样提高20%以上。

实施例五：

一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其化学元素质量百分比为3.5％C、2.8%Si、0.35％Mn、0.75％Cr、0.65%Cu、0.06％P、0.02％S、0.03％Mg、0.03％纳米改性剂和其余为Fe。

一、原料配制和熔炼：根据CADI原件化学成分设计及国家标准（GB1412-2005），原料选用Q12生铁、电解铜（含铜量99.9%）及适量纳米改性剂。将配制的原料放入中频感应炉中，在1480～1520℃下熔炼20min得到CADI原铁液，其化学元素质量百分比为3.5％C、2.8%Si、0.35％Mn、0.75％Cr、0.65%Cu、0.06％P、0.02％S、0.03％Mg、0.03％纳米改性剂和其余为Fe；

四、等温淬火热处理：将步骤三制备的球墨铸铁加热至920℃，保温1小时后淬入温度为280℃的硝盐溶液中，保持2小时，然后取出球墨铸铁在空气中自然冷却至室温，制得等温淬火球墨铸铁；

步骤三所述的改性剂为60%纳米二氧化铈、30%纳米氧化镧和10%纳米氧化钇，平均粒度为10nm；

本实施例步骤三制得的球墨铸铁含有石墨球、碳化物、铁素体和珠光体，其中碳化物体积含量为10.5%。

本实施例制得等温淬火球墨铸铁的共晶碳化物尺寸和石墨球尺寸均减小，石墨球尺寸从未加改性剂的58μm减小到30μm。

表1改性前后的力学性能比较

经改性后的冲击韧性比改性前提高约33%。

实施例六：

本实施例含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法与实施例五相同的步骤实施，不同的是在其步骤三中所使用的改性剂为70%纳米二氧化铈、20%纳米氧化钇和10%纳米氧化镧，平均粒度为10nm。本实施方式步骤三制得的球墨铸铁含有石墨球、碳化物、铁素体和珠光体，其中碳化物体积含量为10%。

本实施例制得等温淬火球墨铸铁的在自来水中的的腐蚀磨损率降低了190%，

实施例七：

本实施例含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法与实施例五相同的步骤实施，不同的是在其步骤三中所使用的改性剂为60%纳米二氧化镧、30%纳米氧化钇和10%纳米氧化铈，平均粒度为10nm。本实施方式步骤三制得的球墨铸铁含有石墨球、碳化物、铁素体和珠光体，其中碳化物体积含量为10%。

本实施例制得等温淬火球墨铸铁的在干燥沙粒作用下及在泥浆作用下的冲蚀磨损率比较见图4和图5。由图4可以看出，经纳米改性后，在干燥沙粒冲蚀作用下，材料在低角度和高角度的冲蚀磨损率分别降低94%和49%。由图5可以看出，经纳米改性后，在泥浆作用下，材料在低角度和高角度的冲蚀磨损率分别降低35%和72%。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其特征是：其化学元素组分的质量百分比为：

C3.3～3.7％、Si2.4～3.3%、Mn0.2～0.5％、Cr0.5～1％、

Cu0.5～0.8%、P＜0.08％、S＜0.025％、Mg0.03～0.05％、

RE0.02～0.04％、纳米改性剂0.02～0.18%，其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其特征是：所述含碳化物的等温淬火球墨铸铁的金相组织主要由奥铁体、碳化物和石墨球组成。

3.根据权利要求1所述的含碳化物的等温淬火球墨铸铁，其特征是：所述纳米改性剂成分为纳米稀土氧化物、纳米稀土硅化物、纳米稀土碳化物和纳米稀土氮化物中的一种或其中几种的混合。

4.根据权利要求3所述的含碳化物的等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征是：所述纳米稀土氧化物为La2O3、Nb2O3、Eu2O3、Er2O3、CeO2或Y2O3；所述的纳米稀土硅化物为NdSi2、CeSi2、SmSi2、EuSi2、ErSi2或YSi2；所述纳米稀土碳化物为Re3C、CeC2、NdC2、SmC2、EuC2、ErC2、TmC2或LuC2；所述纳米稀土氮化物为Y3N、CeN、NdN、SmN或EuN；所述纳米改性剂的粒度为10-60nm。

5.一种含碳化物等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征是：通过下列步骤，

三、纳米改性剂的加入：用以下方式加入纳米改性剂粉体，其一是在浇注前，从运转包倒入浇注包时，随铁流添加0.02—0.18%的纳米改性剂；其二是将纳米改性剂直接铺在运转包底与铁液混合；或采用冶金行业熟知的喂丝法；通过上述方式即得到纳米改性的CADI原铁液，铁液在覆砂金属型中冷却至室温，得到纳米改性的球墨铸铁件；

四、等温淬火热处理：将步骤三制备的球墨铸铁件加热至880～950℃，保温1～4小时后淬入温度为240～320℃的硝盐溶液中，保持1～4小时，然后取出球墨铸铁在空气中自然冷却至室温，制得纳米改性的等温淬火球墨铸铁。

6.根据权利要求5所述的含碳化物的等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征是：所述球化剂采用元素组分质量百分比为Mg5～7%、Re1～3%、Si40～45%和其余为铁的稀土硅铁镁合金，所述球化剂加入量为CADI原铁液质量的1.1～1.8%；所述孕育剂采用元素组分质量百分比为Si70～75%和其余为铁的硅铁合金，所述孕育剂加入量为CADI原铁液质量的0.6～1.2%。

7.根据权利要求5或6所述的含碳化物的等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征是：所述纳米改性剂成分为纳米稀土氧化物、纳米稀土硅化物、纳米稀土碳化物和纳米稀土氮化物中的一种或其中几种的混合。

8.根据权利要求7所述的含碳化物的等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征是：所述纳米稀土氧化物为La₂O₃、Nb₂O₃、Eu₂O₃、Er₂O₃、CeO₂或Y₂O₃；所述的纳米稀土硅化物为NdSi₂、CeSi₂、SmSi₂、EuSi₂、ErSi₂或YSi₂；所述纳米稀土碳化物为Re₃C、CeC₂、NdC₂、SmC₂、EuC₂、ErC₂、TmC₂或LuC₂；所述纳米稀土氮化物为Y₃N、CeN、NdN、SmN或EuN；所述纳米改性剂的粒度为10-60nm。

9.根据权利要求5所述的含碳化物的等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征是：所述硝盐溶液是质量百分比浓度为50％的NaNO₃和50%的KNO₃的溶液。