CN103572142A - 一种球墨铸铁的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球墨铸铁的制备方法,所述球墨铸铁的质量百分比为:C:3.5~3.6%,Si:2.4~2.5%,Mn:0.1~0.5%,P:0.045~0.048%,S:0.O1%,Re:0.018~0.019%,Mg:0.05~0.052%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;本发明的方法所制备的球墨铸铁具有高韧性,铁素体量和球化率均很高,铸件塑性、韧性大幅度提高,强度高、冲击强度高,球墨铸铁延伸率得到显著加强,抗拉强度≥600Mpa,延伸率≥8%,最高延伸率可达到12%,远远高于国家标准。

Description

一种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,特别是用中频感应炉熔炼QT600~3牌号球墨铸铁的制备方法。
背景技术
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨,其有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,正是基于其优异的性能,己成功地用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁己迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。
在我国球墨铸铁的国家标准中,QT600~3抗拉强度大于600Mpa,延伸率为3%左右,其延伸率较低,而在某些场合,机械部件的特殊要求使得该QT600~3要达到抗拉强度为600Mpa、延伸率为6%的指标,为了提高球墨铸铁的韧性、塑性,扩大球墨铸铁的应用范围,也为了使球墨铸铁件能用在更重要的地方,人们一直在努力寻找一种球墨铸铁的制备方法,实现提高QT600~3球墨铸铁的延伸率达到6%的目标。
发明内容
本发明目的在于提供一种球墨铸铁的制备方法,以实现改善铸铁的球化质量和孕育质量,显著加大铸件塑性、韧性,大幅度提高球墨铸铁延伸率的目的。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种球墨铸铁的制备方法,所述球墨铸铁的质量百分比为:C:3.5~3.6%,Si:2.4~2.5%,Mn:0.1~0.5%,P:0.045~0.048%,S:0.O1%,Re:0.018~0.019%,Mg:0.05~0.052%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;
所述球墨铸铁通过如下方法制得:
(1)原料熔炼:按预定配方称取Q10生铁、回炉料、废钢并按顺序投入中频炉中熔炼,熔炼过程中保证铁水温度为14500~15000,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)球化处理和第一次孕育处理;在球化包加入总质量为出炉铁液质量的1.9~2.0%的第一球化剂和第二球化剂,其中第一球化剂占所有球化剂质量的40,第二球化剂占所有球化剂质量的60,上还覆盖质量相当于出炉铁液质量的0.25~0.35%的孕育剂,出炉铁液进入球化包后,对其球化处理和第一次孕育处理;
(3)第二次孕育处理;当铁水包中铁液高度出至铁水包2/3时,在出铁槽中均匀撒入质量相当于出炉铁液质量的0.3~0.5%的孕育剂,铁液进入出铁槽后,对其第二次孕育处理;
(4)第三次孕育处理;铁液浇注时,随铁液再次加入质量相当于铁液质量的0.1~0.5%的孕育剂以对其第三次孕育处理;浇注后即得到球墨铸铁;
其中,第一球化剂的组成成分为:Y:2~7%,Mg:7~9%,Si:37~44%,Ca:1~3%,Sb:0.3~0.4%,Mn:0.1~0.4%,Al:0.1~0.5%,Ti:0.1~0.5%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;
第二球化剂的组成成分为:Re:2~4%,Mg:7~9%,Si:37~44%,Ca:1~3%,Mn:0.1~0.4%,Al:0.1~0.5%,Ti:0.1~0.5%,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:72~76%,Ca:0.1~1.0%,Al:0.1~0.5%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
进一步的,该球墨铸铁的质量百分比为:C:3.5%,Si:2.4%,Mn:0.1%,P:0.045%,S:0.01%,Re:0.018%,Mg:0.05%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
进一步的,该球墨铸铁的质量百分比为:C:3.6%,Si:2.5%,Mn:0.15%,P:0.048%,S:0.01%,Re:0.019%,Mg:0.052%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
进一步的,该球墨铸铁的质量百分比为:C:3.7%,Si:2.6%,Mn:0.2%,P:0.05%,S:0.015%,Re:0.02%,Mg:0.055%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
用本发明的方法所制备的球墨铸铁具有高韧性,铁素体量和球化率均很高,铸件塑性、韧性大幅度提高,强度高、冲击强度高,球墨铸铁延伸率得到显著加强,抗拉强度≥600Mpa,延伸率≥8%,最高延伸率可达到12%,远远高于国家标准。
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。
用本发明的方法所制备的球墨铸铁主要构成元素为:C,Si,Mn,P,S,Re,Mg,Cu,Fe,上述元素的原料来自于Q10生铁、回炉料、废钢。回炉料是指在冶炼本发明球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:
本实施例中球墨铸铁的质量百分比为:C:3.5%,Si:2.4%,Mn:0.1%,P:0.045%,S:0.01%,Re:0.018%,Mg:0.05%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
实施例2:
本实施例中球墨铸铁的质量百分比为:C:3.6%,Si:2.5%,Mn:0.15%,P:0.048%,S:0.01%,Re:0.019%,Mg:0.052%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
实施例3:
本实施例中球墨铸铁的质量百分比为:C:3.7%,Si:2.6%,Mn:0.2%,P:0.05%,S:0.015%,Re:0.02%,Mg:0.055%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
上述球墨铸铁是通过如下方法制得:
(1)原料熔炼:按预定配方称取Q10生铁、回炉料、废钢并按顺序投入中频炉中熔炼,熔炼过程中保证铁水温度为14500~15000,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)球化处理和第一次孕育处理;在球化包加入总质量为出炉铁液质量的1.9~2.0%的第一球化剂和第二球化剂,其中第一球化剂占所有球化剂质量的40,第二球化剂占所有球化剂质量的60,上还覆盖质量相当于出炉铁液质量的0.25~0.35%的孕育剂,出炉铁液进入球化包后,对其球化处理和第一次孕育处理;
(3)第二次孕育处理;当铁水包中铁液高度出至铁水包2/3时,在出铁槽中均匀撒入质量相当于出炉铁液质量的0.3~0.5%的孕育剂,铁液进入出铁槽后,对其第二次孕育处理;
(4)第三次孕育处理;铁液浇注时,随铁液再次加入质量相当于铁液质量的0.1~0.5%的孕育剂以对其第三次孕育处理;浇注后即得到球墨铸铁;
其中,第一球化剂的组成成分为:Y:2~7%,Mg:7~9%,Si:37~44%,Ca:1~3%,Sb:0.3~0.4%,Mn:0.1~0.4%,Al:0.1~0.5%,Ti:0.1~0.5%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;
第二球化剂的组成成分为:Re:2~4%,Mg:7~9%,Si:37~44%,Ca:1~3%,Mn:0.1~0.4%,Al:0.1~0.5%,Ti:0.1~0.5%,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:72~76%,Ca:0.1~1.0%,Al:0.1~0.5%,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)

1.一种球墨铸铁的制备方法,其特征在于:所述球墨铸铁的质量百分比为:C:3.5~3.6%,Si:2.4~2.5%,Mn:0.1~0.5%,P:0.045~0.048%,S:0.O1%,Re:0.018~0.019%,Mg:0.05~0.052%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;
所述球墨铸铁通过如下方法制得:
(1)原料熔炼:按预定配方称取Q10生铁、回炉料、废钢并按顺序投入中频炉中熔炼,熔炼过程中保证铁水温度为14500~15000,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)球化处理和第一次孕育处理;在球化包加入总质量为出炉铁液质量的1.9~2.0%的第一球化剂和第二球化剂,其中第一球化剂占所有球化剂质量的40,第二球化剂占所有球化剂质量的60,上还覆盖质量相当于出炉铁液质量的0.25~0.35%的孕育剂,出炉铁液进入球化包后,对其球化处理和第一次孕育处理;
(3)第二次孕育处理;当铁水包中铁液高度出至铁水包2/3时,在出铁槽中均匀撒入质量相当于出炉铁液质量的0.3~0.5%的孕育剂,铁液进入出铁槽后,对其第二次孕育处理;
(4)第三次孕育处理;铁液浇注时,随铁液再次加入质量相当于铁液质量的0.1~0.5%的孕育剂以对其第三次孕育处理;浇注后即得到球墨铸铁;
其中,第一球化剂的组成成分为:Y:2~7%,Mg:7~9%,Si:37~44%,Ca:1~3%,Sb:0.3~0.4%,Mn:0.1~0.4%,Al:0.1~0.5%,Ti:0.1~0.5%,余量为Fe以及不可避免的微量元素;
第二球化剂的组成成分为:Re:2~4%,Mg:7~9%,Si:37~44%,Ca:1~3%,Mn:0.1~0.4%,Al:0.1~0.5%,Ti:0.1~0.5%,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:72~76%,Ca:0.1~1.0%,Al:0.1~0.5%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
2.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于:该球墨铸铁的质量百分比为:C:3.5%,Si:2.4%,Mn:0.1%,P:0.045%,S:0.01%,Re:0.018%,Mg:0.05%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
3.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于:该球墨铸铁的质量百分比为:C:3.6%,Si:2.5%,Mn:0.15%,P:0.048%,S:0.01%,Re:0.019%,Mg:0.052%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
4.根据权利要求1所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于:该球墨铸铁的质量百分比为:C:3.7%,Si:2.6%,Mn:0.2%,P:0.05%,S:0.015%,Re:0.02%,Mg:0.055%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。
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