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
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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