CN103556038A - 一种铁素体球墨铸铁的制备方法 - Google Patents

一种铁素体球墨铸铁的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁素体球墨铸铁的制备方法，所述球墨铸铁的质量百分比为：C：3.6～3.9%，Si：1.7～2.3%，Mn：0.1～0.3%，P：0.01～0.04%，S：0.O1%，Mg：0.3～0.5%，余量为Fe以及不可避免的微量元素；该铁素体球墨铸铁经原料熔炼、球化处理后经脱氧孕育处理后制成。本发明制备的高强度高韧性高低温性能铁素体球墨铸铁抗拉强度、延伸率等达到了QT400-18L标准要求值，同时冲击值达到QT350-22L标准要求值，而且做成20mmX25mmX300mm的抗弯试样，在抗弯机作用下，能弯成180度后没有发现裂纹，达到了要求，且制备方法简单易行。

Description

一种铁素体球墨铸铁的制备方法
技术领域
本发明涉及一种球墨铸铁的制备方法，特别是一种高强度高韧性高低温性能铁素体球墨铸铁制备方法。
背景技术
由于风电技术的发展，目前世界各地都在大力支持风力发电机项目。随着世界各地风力发电机项目的发展，被选为风场的地理条件变得越来越恶劣。作为风电项目中的核心部件:轮毂、底座、轴等件，其选用的低温性能铁素体球墨铸铁材料随着地理条件变得恶劣，其性能要求更在不断提高。传统的制作低温性能铁素体球墨铸铁的方法己经满足不了更高的要求，具体为:（1）机械性能中的抗拉强度、屈服强度、延伸率等达到标准中的QT400-18L的要求；(2)机械性能中的冲击值达到标准中的QT350-22L的要求；(3)抗弯试样20mm X 25mm X 300mm弯成180度，弯面不产生裂纹。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提出一种高强度高韧性高低温性能铁素体球墨铸铁的制备方法。通过选用优质的原材料，调整铁水中碳、硅、锰的含量，铁水脱氧净化，预处理，球化孕育处理，获得高强度高韧性高低温性能铁素体球墨铸铁。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种铁素体球墨铸铁的制备方法，所述铁素体球墨铸铁的质量百分比为：C：3.6～3.9%，Si：1.7～2.3%，Mn：0.1～0.3%，P：0.01～0.04%，S：0.O1%，Mg：0.3～0.5%，余量为Fe以及不可避免的微量元素；
所述铁素体墨铸铁通过如下方法制得：
(1)原料熔炼：按预定配方称取铁素体墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢，放置到中频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为14200～15000，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；
(2)球化处理；将铁水倒入铁水包，加入铁水质量1.0～1.4%的球化剂进行球化处理，完毕后对铁水进行扒渣，加入铁水质量0.1～0.2%的增碳剂；
(3)脱氧孕育处理；铁水包中加入铁水质量0.2～0.4%的脱氧剂进行脱氧处理，然后加入铁水质量0.3～0.7%的孕育剂进行孕育处理；
(4)浇铸。
球化剂的组成成分为：Mg：5～8%，Re：0.3～1.5%，Si：40～46%，Ca：1～3%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
孕育剂的组成成分为：Si：65～75%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
脱氧剂的组成成分为：Si：45～50%，Ca：9～15%，Ba：9～15%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
本发明的有益效果是：本发明制备的高强度高韧性高低温性能铁素体球墨铸铁抗拉强度、延伸率等达到了QT400-18L标准要求值，同时冲击值达到QT350-22L标准要求值，而且做成20mm X 25mm X 300mm的抗弯试样，在抗弯机作用下，能弯成180度后没有发现裂纹，达到了要求，且制备方法简单易行。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。
本发明的铁素体墨铸铁主要构成元素为：C、Si、Mn、P、S、Mg、Fe，上述元素的原料来自于铁素体墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢。回炉料是指在冶炼本发明的铁素体墨铸铁后产生的废铸件，利用回炉料作为再次冶炼球墨铸铁的原料能节约成本，达到循环利用的效果。
实施例1：
本实施例中铁素体墨铸铁的质量百分比为：C：3.6%，Si：1.7%，Mn：0.1%，P：0.0%，S：0.O1%，Mg：0.3%，余量为Fe以及不可避免的微量元素；
实施例2：
本实施例中铁素体墨铸铁的质量百分比为：C：3.9%，Si：2.3%，Mn：0.3%，P：0.04%，S：0.O1%，Mg：0.5%，余量为Fe以及不可避免的微量元素；
实施例3：
本实施例中铁素体墨铸铁的质量百分比为：C：3.8%，Si：2.0%，Mn：0.2%，P：0.03%，S：0.O1%，Mg：0.4%，余量为Fe以及不可避免的微量元素；
上述铁素体墨铸铁是通过如下方法制得:
(1)原料熔炼：按预定配方称取铁素体墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢，放置到中频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为14200～15000，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；
(2)球化处理；将铁水倒入铁水包，加入铁水质量1.0～1.4%的球化剂进行球化处理，完毕后对铁水进行扒渣，加入铁水质量0.1～0.2%的增碳剂；
(3)脱氧孕育处理；铁水包中加入铁水质量0.2～0.4%的脱氧剂进行脱氧处理，然后加入铁水质量0.3～0.7%的孕育剂进行孕育处理；
(4)浇铸。
球化剂的组成成分为：Mg：5～8%，Re：0.3～1.5%，Si：40～46%，Ca：1～3%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
孕育剂的组成成分为：Si：65～75%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
脱氧剂的组成成分为：Si：45～50%，Ca：9～15%，Ba：9～15%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本实发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铁素体球墨铸铁的制备方法，其特征在于：所述铁素体球墨铸铁的质量百分比为：C：3.6～3.9%，Si：1.7～2.3%，Mn：0.1～0.3%，P：0.01～0.04%，S：0.O1%，Mg：0.3～0.5%，余量为Fe以及不可避免的微量元素；
所述铁素体墨铸铁通过如下方法制得：
(1)原料熔炼：按预定配方称取铁素体墨铸铁原料生铁、回炉料、废钢，放置到中频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为14200～15000，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；
(2)球化处理；将铁水倒入铁水包，加入铁水质量1.0～1.4%的球化剂进行球化处理，完毕后对铁水进行扒渣，加入铁水质量0.1～0.2%的增碳剂；
(3)脱氧孕育处理；铁水包中加入铁水质量0.2～0.4%的脱氧剂进行脱氧处理，然后加入铁水质量0.3～0.7%的孕育剂进行孕育处理；
(4)浇铸。
2.根据权利要求1所述的铁素体墨铸铁的制备方法，其特征在于：球化剂的组成成分为：Mg：5～8%，Re：0.3～1.5%，Si：40～46%，Ca：1～3%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
3.根据权利要求1所述的铁素体墨铸铁的制备方法，其特征在于：孕育剂的组成成分为：Si：65～75%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
4.根据权利要求1所述的铁素体墨铸铁的制备方法，其特征在于：脱氧剂的组成成分为：Si：45～50%，Ca：9～15%，Ba：9～15%，余量为Fe以及不可避免的微量元素。
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