CN103710612A - 一种铸态铁素体基球墨铸铁qt600-10的生产方法 - Google Patents

一种铸态铁素体基球墨铸铁qt600-10的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及球墨铸铁材质的控制和铸造生产，尤其是涉及一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：原材料的选择、辅助材料的选择、熔炼、取样调料、球化孕育处理、浇注；本发明方法独特、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能，具有良好的加工性能，可降低加工成本，提高加工效率。

Description

一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法
技术领域
本发明涉及球墨铸铁材质的控制和铸造生产，尤其是涉及一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法。
背景技术
目前国内标准中，对于QT600材料，其强度要求≥600MPa，延伸率要求≥3%，即常见的牌号为QT600-3，其基体组织为珠光体和铁素体的混合基组织（铁素体约占40%—60%，珠光体约占40%—60%），由于珠光体组织的存在，所以材料的延伸率比较低，基体组织均匀性差，加工效率低。
目前为止还没有克服上述缺陷的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能，具有良好的加工性能，可降低加工成本，提高加工效率的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法。
本发明通过如下方式实现：
一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
a、原材料的选择：原材料重量百分含量如下：回炉料：30～50%，废钢：10～30%，球生铁：40～60%；
b、辅助材料的选择：辅助材料为球化剂和孕育剂；
c、熔炼：
先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1350～1390℃
d、取样调料：熔炼温度达到1440-1460℃取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，使碳当量保证在3.5—4.2范围内；保证各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.0～3.5，Si：2.0-3.0，Mn：＜0.50，P：＜0.04，S：0.01～0.03；
e、球化孕育处理：在球化包的一侧先加入铁水重量1.0%—1.5%的球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖铁水重量0.5%—1.2%的孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量1%—5%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1470-1520℃，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入；球化孕育处理后，CE：4.0-4.6，炉内各化学元素成分的重量百分含量如下C：3.0～3.5,Si：3.6～4.3，Mn：＜0.50，P：＜0.04，S：＜0.02，Mg：0.03～0.06。
f、浇注：球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1340～1400℃；
所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下：Mg：5—7，Si：70—80，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下：Si：40—50，Ca：2；
本发明有如下效果：
1）方法独特、延伸率明显提高，具有高强度高塑性的力学性能：本发明提供的方法为原材料的选择、辅助材料的选择、熔炼：在球化包的一侧先加入铁水重量1.0%—1.5%的球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖铁水重量0.5%—1.2%的孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量1%—5%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；、取样调料：熔炼温度达到1440-1460℃取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，使碳当量保证在3.5—4.0范围内；球化孕育处理：经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1470-1520℃，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入，球化反应温度为1440℃—1480℃；浇注：球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1340～1400℃；本发明在保证球化充分、石墨形态良好的情况下，通过合理的熔炼工艺。发挥和利用各元素对组织的有益作用，提高基体的强度。本发明材料与同牌号的球墨铸铁材料QT600相比，其基体组织为铁素体基体球墨铸铁材料，铁素体含量大于90%，在相同抗拉强度的要求下，屈服强度大大提高，由370Mpa提高到470MPa，其延伸率明显提高，由3%提高到10%，此发明利用元素固溶强化处理即可实现铁素体基体组织，获得强塑性铁素体基QT600-10材料。
2）本发明提供的材料与珠光体-铁素体混合基材料QT600-3相比延伸率、屈服强度明显提高，具有高强度高塑性的力学性能，具有良好的加工性能，可降低加工成本，提高加工效率。
3）由于该材料具有高强度、高塑性的特点，因此用该材料替换传统材料，在产品设计过程中，可以减小产品壁厚，对铸件减重，节约成本。
具体实施方式
实施例一：一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，该方法包括如下步骤：
a、原材料的选择：原材料重量百分含量如下：球机铁：20%，废钢：20%，球生铁：60%；
b、辅助材料的选择：辅助材料为球化剂和孕育剂；
c、熔炼：
先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1370℃
d、取样调料：熔炼温度达到1445℃取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，调料后碳当量为4.13；炉内各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.3，Si：2.5，Mn：0.21，P：0.03，S：0.018。
e、球化孕育处理：在球化包的一侧先加入1.0%铁水重量的硅镁合金球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖0.5%铁水重量的硅钡孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量4%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1480℃，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入。球化孕育处理后，CE：4.51，各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.21,Si：3.89，Mn：0.20，P：0.03，S：0.008，Mg：0.051。
f、浇注：球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1390℃。
所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下：Mg：6，Si：70，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下：Si：75，Ca：2。
实施例二：
a、原材料的选择：原材料重量百分含量如下：球机铁：20%，废钢：20%，球生铁：60%；
b、辅助材料的选择：辅助材料为球化剂和孕育剂；
c、熔炼：
先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1370℃
d、取样调料：熔炼温度达到1445℃取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，调料后碳当量为4.14；炉内各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.31，Si：2.5，Mn：0.21，P：0.03，S：0.016。
e、球化孕育处理：在球化包的一侧先加入1.2%铁水重量的硅镁合金球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖0.9%铁水重量的硅钡孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量4%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1492℃，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入。球化孕育处理后，CE：4.56，炉内各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.24,Si：3.95，Mn：0.20，P：0.03，S：0.007，Mg：0.055。
f、浇注：球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1379℃。
所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下：Mg：6，Si：70，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下：Si：75，Ca：2。
实施实例三
a、原材料的选择：原材料重量百分含量如下：球机铁：20%，废钢：20%，球生铁：60%；
b、辅助材料的选择：辅助材料为球化剂和孕育剂；
c、熔炼：
先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1370℃
d、取样调料：熔炼温度达到1445℃取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，调料后碳当量为4.0；炉内各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.2，Si：2.4，Mn：0.18，P：0.032，S：0.018。
e、球化孕育处理：在球化包的一侧先加入1.5%铁水重量的硅镁合金球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖1.2%铁水重量的硅钡孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量4%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1495℃，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入。球化孕育处理后，CE：4.52，炉内各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.19,Si：3.98，Mn：0.17，P：0.031，S：0.0082，Mg：0.051。
f、浇注：球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1379℃。
所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下：Mg：6，Si：70，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下：Si：75，Ca：2。
上述实施例的实验效果如下表：
Figure BDA0000447734620000071

Claims (4)

1. 一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
a、原材料的选择：原材料重量百分含量如下：回炉料：30~50%，废钢：10~30%，球生铁：40~60%；
b、辅助材料的选择：辅助材料为硅镁合金球化剂和硅钡孕育剂；
c、熔炼：
先加入废钢，之后加入回炉料，最后加入生铁，熔化过程温度控制在1350～1390℃
d、取样调料：熔炼温度达到1440-1460℃取光谱样，按光谱检测成分再次调整炉料，调整碳当量，使碳当量保证在3.5—4.2范围内；
e、球化孕育处理：在球化包的一侧先加入铁水重量1.0%—1.5%的球化剂，压实后，在球化剂上面均匀覆盖铁水重量0.5%—1.2%的孕育剂，压实后，在孕育剂上面均匀覆盖铁水质量1%—5%的碎钢片，确保其将孕育剂完全覆盖；经过过热扒渣后直接出铁，出铁温度为1470-1520℃，铁水对着球化包中没有放球化剂的一侧冲入；
f、浇注：球化反应完成后到浇注时间控制在12分钟内，浇注温度控制在1340~1400℃。
2. 如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于：原材料加入量保证炉前各化学元素成分的重量百分含量如下：C：3.0~3.5，Si：2.0-3.0，Mn：＜0.50，P：＜0.04，S：0.01~0.03。
3. 如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于：所述球化剂为硅镁合金球化剂，硅镁合金球化剂化学元素成分的重量百分含量如下：Mg：5—7，Si：70—80，孕育剂为硅钡孕育剂，硅钡孕育剂化学元素成分的重量百分含量如下：Si：40—50，Ca：2。
4. 如权利要求1所述的一种铸态铁素体基球墨铸铁QT600-10的生产方法，其特征在于：所述球化孕育处理后炉后各化学元素成分的重量百分含量如下：CE ：4.0-4.6，C：3.0~3.5, Si：3.6~4.3，Mn：＜0.50，P：＜0.04，S：＜0.02，Mg：0.03~0.06。
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