CN104233048A - 一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金及其制备方法，属于冶金和铸造合金技术领域。所述球铁合金化学组分如下（重量百分比）：C：3.4~3.6；Si：2.6~2.9；Mn：0.6~0.8；S：＜0.05；P：＜0.03；Cu：0.3~0.5；Sn：0.02~0.03；Bi：＜0.04；Mg：0.03~0.05；RE：0.01~0.04；余量为Fe；所述球铁合金制备方法包括：步骤一：熔炼；步骤二、球化、孕育及浇注；步骤三、后处理。本发明所述制备方法，采用二次球化和二次孕育，采用该方法生产的转向桥可在铸态下使用，无需热处理，节约了生产成本和时间，实施效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金以及这种球铁合金的制备方法，属于冶金和铸造合金技术领域。
背景技术
高强高韧球墨铸铁由于具有较高的抗拉强度和较高伸长率在工程机械、汽车零件中应用广泛。球墨铸铁如果在铸态下就能达到高强度高韧性等优异的综合力学性能的话，则会大大降低生产成本以及缩短生产周期。许多原来采用铸钢材料或者锻焊结合的零件，现在越来越多地被高强高韧的球铁件所代替。用球墨铸铁件代替钢件，可以使自重下降8%~12%，这对机械的轻量化以及能源的节约大有裨益。同时相对于钢，铸铁本身也有许多优点，良好的耐磨性、减震性、导热性以及较低的缺口敏感性，同时铸铁的原材料来源广泛，极易获得，这些都奠定了高强高韧球墨铸铁的应用地位和前景。
转向桥，是指承担转向任务的车桥，一般汽车的前桥是转向桥。四轮转向汽车的前后桥，都是转向桥。它利用车桥中的转向节使两端的车轮偏转一定的角度，以实现汽车的转向。转向桥除承担汽车的垂直载荷外，还承受纵向力和侧向力及这些力造成的力矩。转向桥通常位于汽车前部，因此也常称为前桥。各种车型的转向桥结构基本相同，主要由前梁，转向节组成。
铁模覆砂作为一种特种铸造技术有其独特的工艺优势，尤其对于球墨铸铁件而言更是具有得天独厚的优点，铸型刚度大，有利于充分利用铸铁的石墨化，进一步减少铸件的缩孔缩松倾向。因铁型冷却速度快，有效地细化了铸件的金相组织，强化了铸件的力学性能。此外铁模覆砂工艺用砂少，节约成本。铸件表面质量好，大大减少了后期的加工工时，能满足小冒口、无冒口浇注，工艺出品率高。因此应用铁模覆砂工艺制造球铁件具有很大优势和广阔前景。当前，高强高韧球铁件很大一部分都通过铁模覆砂工艺来生产。
因此，是否可以采用铁模覆砂工艺将球墨铸铁直接浇注成型转向桥，是否能生产出铸态条件下高强高韧的球墨铸铁件，这样不仅节约了生产成本和时间，同时实现了以铁代钢生产出满足重型机械需要的零件。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金以及这种球铁合金的制备方法。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金，其化学组分如下（重量百分比）：C：3.4~3.6；Si：2.6~2.9；Mn：0.6~0.8；S：＜0.05；P：＜0.03；Cu：0.3~0.5；Sn：0.02~0.03；Bi：＜0.04；Mg：0.03~0.05；RE：0.01~0.04；余量为Fe。
一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：熔炼；
以碳素废钢作为金属炉料，采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将28Kg~30Kg的增碳剂、900Kg~920Kg的金属炉料以及3Kg~5Kg的废铜一同加入电炉中下部位，一层金属炉料一层增碳剂，增碳剂尺寸大小为1mm~5mm；让其充分增碳后，当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入30Kg~35Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置1~5分钟；
步骤二、球化、孕育及浇注；
球化剂采用轻稀土硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，球化剂加入重量为步骤一中铁液总重量的1.1%~1.4%，并进行两次球化和两次孕育，且首次球化与首次孕育同时进行：
首先在浇包底部放入8Kg~9Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，首次球化剂重量占总球化剂重量的70%，其粒度为5mm~15mm，在其上面盖上薄铁板，再在铁板上放入8Kg~9Kg的75SiFe孕育剂，75SiFe孕育剂粒度为5~15mm，用量为铁液总重量的0.8%~1.0%，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，即首次孕育，在浇包内使用珍珠岩覆盖剂进行除渣，同时进行保温，铁水的出铁温度为1500℃~1550℃；
再在铸型的横浇道内做一个反应室，放入剩余30%的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，即二次球化；在相应部位安放过滤网；
二次孕育采用含铋的硅钡高效孕育剂，高效孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Si：63%~68%；Ca:0.8%~2.2%；Al：1.0%~2.0%；Ba：4.0%~6.0%；Bi：0.06%~0.08%；余量为Fe；在保温设备里将高效孕育剂加热至200℃~220℃保温，浇注时进行随流孕育，即二次孕育，使用量为占铁液总重量的0.4%~0.6%，粒度为0.5mm~4mm；
再使用铁模覆砂铸造工艺进行浇注成型；
步骤三、后处理；
浇注完成后，待铸件的温度达到680℃~750℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
作为上述技术方案的改进，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：熔炼；
采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将30Kg的增碳剂、920Kg的金属炉料以及4Kg的废铜一同加入电炉中下部位进行增碳处理，充分增碳后当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入31Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置3分钟；
步骤二、球化、孕育及浇注；
在浇包底部放入8Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm在其上面盖上薄铁板，在铁板上放入9Kg的75SiFe孕育剂，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，然后将覆盖剂加入包内，进行除渣，保温，铁水的出铁温度为1500℃；
在铸型的横浇道内做一个反应室，每个型腔内放入400g的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，在相应部位安放过滤网，浇注温度1440℃；
在保温设备里将含铋的硅钡高效孕育剂加热至200℃保温，浇注时进行随流孕育，粒度为0.5mm~4mm，高效孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Si：63%~68%；Ca:0.8%~2.2%；Al：1.0%~2.0%；Ba：4.0%~6.0%；Bi：0.06%~0.08%；余量为Fe；
步骤三、后处理；
浇注完成后，待铸件的温度达到710℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
作为上述技术方案的改进，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：熔炼；
采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将30Kg的增碳剂与920Kg的金属炉料一同加入电炉中下部位进行增碳处理，充分增碳后当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入30Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置2分钟；
步骤二、球化、孕育及浇注；
在浇包底部放入9Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm在其上面盖上薄铁板，在铁板上放入8Kg的75SiFe孕育剂，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，然后将覆盖剂加入包内，进行除渣，铁水的出铁温度为1510℃；
在铸型的横浇道内做一个反应室，每个型腔内放入350g的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，在相应部位安放过滤网；
在保温设备里将含铋的硅钡高效球化剂加热至210℃保温，浇注时进行随流孕育，粒度为0.5mm~4mm，浇注温度1430℃；
步骤三、后处理；
浇注完成10min后，待铸件的温度达到690℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
作为上述技术方案的改进，所述碳素废钢使用高温增碳剂进行增碳处理，增碳剂使用之前要进行高温处理，增碳剂的成分要求为碳含量≥99.5%，硫含量≤0.01%。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述转向桥用铸态高强高韧球铁合金制备方法，采用二次球化和二次孕育，二次球化后元素的吸收率非常之高，确保合金在抗拉强度较高的情况下伸长率也较高；经过二次孕育后，其粒度很小，孕育更加均匀，能够有效增加石墨球数，石墨球大小能够达到6~7级。采用该方法可以直接在铸态下浇注成型转向桥，节约了生产成本和时间，实施效果好。
附图说明
图1为本发明所述实施例一中的转向桥本体金相照片（100×）；
图2为本发明所述实施例二中的转向桥本体金相照片（100×）。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
本发明所述转向桥用铸态高强高韧球铁合金，其化学组分如下（重量百分比）：C：3.4~3.6；Si：2.6~2.9；Mn：0.6~0.8；S：＜0.05；P：＜0.03；Cu：0.3~0.5；Sn：0.02~0.03；Bi：＜0.04；Mg：0.03~0.05；RE：0.01~0.04；余量为Fe。
本发明所述转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法如下：
步骤一：熔炼；
以碳素废钢作为金属炉料，采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将28Kg~30Kg的增碳剂、900Kg~920Kg的金属炉料以及3Kg~5Kg的废铜一同加入电炉中下部位，一层金属炉料一层增碳剂，增碳剂尺寸大小为1mm~5mm，孔隙度大；让其充分增碳后，当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入30Kg~35Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置1~5分钟，使增碳增硅有一定的反应时间，同时让足够多的液渣浮出液面。此时碳含量接近3.3%~3.5%的范围，硅含量接近1.8%左右。
在高温静置时，对铁水化学成分进行快速分析，根据分析结果做出适当地成分调整，以满足成分要求。
步骤二、球化、孕育及浇注；
球化剂采用轻稀土硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，球化剂加入重量为步骤一中铁液总重量的1.1%~1.4%，并进行两次球化和两次孕育，且首次球化与首次孕育同时进行，具体如下：
首先在浇包底部放入8Kg~9Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，首次球化剂重量占总球化剂重量的70%，其粒度为5mm~15mm，在其上面盖上薄铁板，再在铁板上放入8Kg~9Kg的75SiFe孕育剂，75SiFe孕育剂粒度为5~15mm，用量为铁液总重量的0.8%~1.0%，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，即首次孕育，在浇包内使用珍珠岩覆盖剂进行除渣，同时进行保温。铁水的出铁温度为1500℃~1550℃。
再在铸型的横浇道内做一个反应室，放入剩余30%的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，即二次球化；为避免产生过多的液渣，在相应部位可以安放过滤网。
二次孕育采用含铋的硅钡高效孕育剂，高效孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Si：63%~68%；Ca:0.8%~2.2%；Al：1.0%~2.0%；Ba：4.0%~6.0%；Bi：0.06%~0.08%；余量为Fe。在保温设备里将高效孕育剂加热至200℃~220℃保温，浇注时进行随流孕育，即二次孕育，使用量为占铁液总重量的0.4%~0.6%，粒度为0.5mm~4mm。
再使用铁模覆砂铸造工艺进行浇注成型。
步骤三、后处理；
浇注完成后，待铸件的温度达到680℃~750℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
本发明所述转向桥用铸态高强高韧球铁合金，采用碳素废钢作为原材料，确保了金属液的质量，同时也降低了成本。以碳素结构钢等废钢为原料，通过添加高温石墨化增碳剂和硅铁进行增碳增硅。使用高温增碳剂进行增碳处理，增碳剂使用之前要进行高温处理，增碳剂的成分要求为碳含量≥99.5%，硫含量≤0.01%。
使用高温石墨化增碳剂，增碳剂经过高温石墨化处理后，碳原子从原来的无序排列状态过渡到有序状态，添加剂中的石墨能成为石墨形核的优质核心，从而促进石墨化。增碳增硅处理还起到了孕育细化晶粒的效果，改善了合金的球化效果和孕育质量，减少了杂质，提高了铸件的质量。
含碳量较低且细小的石墨在一定程度上确保了铸件的强度。高的硅含量能够确保生成较多的铁素体，硅的含量在2.6%以上时，铸件的延伸率能够大幅增加，锰能够固溶强化铁素体，且有稳定珠光体的功能。虽然锰有正向偏析，但适量的锰外加良好的孕育效果，完全可以消除锰的负面影响。
铜可以有效地稳定珠光体，提高转向桥的抗拉强度，可以通过良好的孕育来消除铜对铸件韧性带来的影响。微量的锡能够明显地增加珠光体的数量，同时增大铸件的冲击韧性及伸长率。在稀土球化剂或孕育剂中添加微量的铋，石墨球数量会显著增加，这能够有效地消除变态石墨，同时可增加铸态混合基体中铁素体的比例，并可减小锰的碳化物形成倾向。
本发明所述球铁合金的制备方法，进行两次球化处理，且第二次采用型内球化，球化元素的吸收率非常之高，能达到90%左右，还克服了球化衰退的问题，能够保证最低1~2级的球化效果，球化率达95%左右，确保在抗拉强度较高的情况下伸长率也较高。
本发明所述球铁合金的制备方法，采用两次孕育，且第二次采用含铋的硅钡高效孕育剂，且粒度很小，同时加热到200℃左右。粒度小可以使得孕育更加均匀，加热到200℃可以充分发挥孕育剂的孕育性能，添加的微量铋元素结合球化剂中的稀土能够有效增加石墨球数，石墨球大小能够达到6~7级。
铸件冷却到700℃时开箱快冷，有促进生成珠光体的作用，同时快冷能够细化珠光体或者铁素体，进一步增加了铸件的强度和韧性。金属基体中有可能还会生成少量的贝氏体。
下面以具体实施方式来对本发明进行详细描述。
【实施例一】
（实施例一和实施例二的生产方法能生产出所述球墨铸铁件）。
本发明所述转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法如下：
步骤一：熔炼；
采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将30Kg的增碳剂、920Kg的金属炉料以及4Kg废铜一同加入电炉中下部位进行增碳处理。充分增碳后当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入31Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置3分钟。
步骤二、球化、孕育及浇注；
在浇包底部放入8Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm在其上面盖上薄铁板，在铁板上放入9Kg的75SiFe孕育剂，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，然后将覆盖剂加入包内，进行除渣，保温。铁水的出铁温度为1500℃。
在铸型的横浇道内做一个反应室，每个型腔内放入400g的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，为避免产生过多的液渣，在相应部位安放过滤网，浇注温度1440℃。
在保温设备里将含铋的硅钡高效孕育剂加热至210℃保温，浇注时进行随流孕育，粒度为0.5mm~4mm。高效孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Si：63%~68%；Ca:0.8%~2.2%；Al：1.0%~2.0%；Ba：4.0%~6.0%；Bi：0.06%~0.08%；余量为Fe。
球铁合金转向桥的最终化学成分组成如下（重量百分比）：C：3.5；Si:2.7；Mn：0.7；S：0.03；P：0.01；Cu：0.5；Sn：0.03；Bi：0.03；Mg：0.04；RE：0.02；余量为Fe。
步骤三、后处理；
浇注完成10min后，待铸件的温度达到710℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
表1为对最终铸件取样的光谱分析结果（两块试样，不包括微量元素）
表1 铸件试样光谱分析结果(%)
| 试样编号 | C | Si | Mn | S | P | Cu | Mg | RE | Sn | Bi |
| 1 | 3.52 | 2.68 | 0.67 | 0.031 | 0.022 | 0.485 | 0.041 | 0.021 | 0.026 | 0.019 |
| 2 | 3.47 | 2.75 | 0.71 | 0.028 | 0.024 | 0.452 | 0.036 | 0.024 | 0.023 | 0.021 |
下表2为取自Y形试块的机械性能、金相实验、硬度实验、冲击韧度实验检测结果（同种铸件上不同部位的两块Y形试样）
表2 试样的力学性能测试结果
| 编号 | 抗拉强度（MPa） | 屈服强度（MPa） | 伸长率（%） | 布氏硬度（HB） | 球化率（%） | 主要基体组织 |
| 1 | 923 | 625 | 5.3 | 286 | 96.54 | 珠光体97%+铁素体3% |
| 2 | 908 | 617 | 5.9 | 276 | 96.86 | 珠光体96.5铁素体3.5% |
图（1a）、图（1b）为第一试样的转向桥本体金相照片（100×），图（1c）、图（1d）为第二试样的转向桥本体金相照片（100×）。
【实施例二】
本发明所述转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法如下：
步骤一：熔炼；
采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将30Kg的增碳剂、920Kg的金属炉料以及4.5Kg的废铜一同加入电炉中下部位进行增碳处理。充分增碳后当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入30Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置2分钟。
步骤二、球化、孕育及浇注；
在浇包底部放入9Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm在其上面盖上薄铁板，在铁板上放入8Kg的75SiFe孕育剂，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，然后将覆盖剂加入包内，进行除渣，同时起到保温作用。铁水的出铁温度为1510℃。
在铸型的横浇道内做一个反应室，每个型腔内放入350g的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，为避免产生过多的液渣，在相应部位安放过滤网。
在保温设备里将含铋的硅钡高效球化剂加热至210℃保温，浇注时进行随流孕育，粒度为0.5mm~4mm，浇注温度1430℃。
球铁合金转向桥的最终化学成分组成是（重量百分比）：C：3.4；Si：2.8；Mn：0.6；S：0.02；P：0.02；Cu：0.5；Sn：0.02；Bi：0.02；Mg：0.035；RE：0.015；余量为Fe。
步骤三、后处理；
浇注完成10min后，待铸件的温度达到690℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
下表3为对最终铸件取样的光谱分析结果（两块试样，不包括微量元素）
表3铸件试样光谱分析结果（%）
| 试样编号 | C | Si | Mn | S | P | Cu | Mg | RE | Sn | Bi |
| 1 | 3.43 | 2.76 | 0.66 | 0.026 | 0.023 | 0.511 | 0.037 | 0.018 | 0.022 | 0.021 |
| 2 | 3.38 | 2.83 | 0.71 | 0.028 | 0.019 | 0.520 | 0.033 | 0.019 | 0.021 | 0.018 |
下表4为取自Y形试块的机械性能、金相实验、硬度实验、冲击韧度实验检测结果（同种铸件上不同部位的两块Y形试样）
表4试样的力学性能测试结果
| 编号 | 抗拉强度（MPa） | 屈服强度（MPa） | 伸长率（%） | 布氏硬度（HB） | 球化率（%） | 主要基体组织 |
| 1 | 911 | 609 | 6.0 | 273 | 95.87 | 珠光体96.5%+铁素体3.5% |
| 2 | 915 | 616 | 5.7 | 265 | 96.12 | 珠光体97.5铁素体2.5% |
图（2a）、图（2b）为第一试样的转向桥本体金相照片（100×），图（2c）、图（2d）为第二试样的转向桥本体金相照片（100×）。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金，其特征是，其化学组分如下（重量百分比）：C：3.4~3.6；Si：2.6~2.9；Mn：0.6~0.8；S：＜0.05；P：＜0.03；Cu：0.3~0.5；Sn：0.02~0.03；Bi：＜0.04；Mg：0.03~0.05；RE：0.01~0.04；余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法，其特征是，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：熔炼；
以碳素废钢作为金属炉料，采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将28Kg~30Kg的增碳剂、900Kg~920Kg的金属炉料以及3Kg~5Kg的废铜一同加入电炉中下部位，一层金属炉料一层增碳剂，增碳剂尺寸大小为1mm~5mm，孔隙度大；让其充分增碳后，当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入30Kg~35Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置1~5分钟；
步骤二、球化、孕育及浇注；
球化剂采用轻稀土硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，球化剂加入重量为步骤一中铁液总重量的1.1%~1.4%，并进行两次球化和两次孕育，且首次球化与首次孕育同时进行：
首先在浇包底部放入8Kg~9Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，首次球化剂重量占总球化剂重量的70%，其粒度为5mm~15mm，在其上面盖上薄铁板，再在铁板上放入8Kg~9Kg的75SiFe孕育剂，75SiFe孕育剂粒度为5~15mm，用量为铁液总重量的0.8%~1.0%，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，即首次孕育，在浇包内使用珍珠岩覆盖剂进行除渣，同时进行保温，铁水的出铁温度为1500℃~1550℃；
再在铸型的横浇道内做一个反应室，放入剩余30%的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，即二次球化；在相应部位安放过滤网；
二次孕育采用含铋的硅钡高效孕育剂，高效孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Si：63%~68%；Ca:0.8%~2.2%；Al：1.0%~2.0%；Ba：4.0%~6.0%；Bi：0.06%~0.08%；余量为Fe；在保温设备里将高效孕育剂加热至200℃~220℃保温，浇注时进行随流孕育，即二次孕育，使用量为占铁液总重量的0.4%~0.6%，粒度为0.5mm~4mm；
再使用铁模覆砂铸造工艺进行浇注成型；
步骤三、后处理；
浇注完成后，待铸件的温度达到680℃~750℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
3.根据权利要求2所述的一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法，其特征是，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：熔炼；
采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将30Kg的增碳剂、920Kg的金属炉料以及4Kg的废铜一同加入电炉中下部位进行增碳处理，充分增碳后当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入31Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置3分钟；
步骤二、球化、孕育及浇注；
在浇包底部放入8Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm在其上面盖上薄铁板，在铁板上放入9Kg的75SiFe孕育剂，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，然后将覆盖剂加入包内，进行除渣，保温，铁水的出铁温度为1500℃；
在铸型的横浇道内做一个反应室，每个型腔内放入400g的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，在相应部位安放过滤网，浇注温度1440℃；
在保温设备里将含铋的硅钡高效孕育剂加热至200℃保温，浇注时进行随流孕育，粒度为0.5mm~4mm，高效孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Si：63%~68%；Ca:0.8%~2.2%；Al：1.0%~2.0%；Ba：4.0%~6.0%；Bi：0.06%~0.08%；余量为Fe；
步骤三、后处理；
浇注完成10min后，待铸件的温度达到710℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
4.根据权利要求2所述的一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法，其特征是，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：熔炼；
采用美国应达集团1t中频感应电炉进行熔炼，将30Kg的增碳剂、920Kg的金属炉料以及4.5Kg的废铜一同加入电炉中下部位进行增碳处理，充分增碳后当铁水温度达到1520℃~1550℃时，向里面加入30Kg的硅铁，进行增硅处理，然后高温静置2分钟；
步骤二、球化、孕育及浇注；
在浇包底部放入9Kg的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，粒度为5mm~15mm在其上面盖上薄铁板，在铁板上放入8Kg的75SiFe孕育剂，将铁液从电炉内倒入浇包进行盖包孕育，然后将覆盖剂加入包内，进行除渣，铁水的出铁温度为1510℃；
在铸型的横浇道内做一个反应室，每个型腔内放入350g的硅铁镁球化剂FeSiMg5RE1，进行型内球化，在相应部位安放过滤网；
在保温设备里将含铋的硅钡高效球化剂加热至210℃保温，浇注时进行随流孕育，粒度为0.5mm~4mm，浇注温度1430℃；
步骤三、后处理；
浇注完成10min后，待铸件的温度达到690℃时，开箱取件，让铸件进行空冷，直至室温。
5.根据权利要求2~4中任一所述的一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金的制备方法，其特征是，所述碳素废钢使用高温增碳剂进行增碳处理，增碳剂使用之前要进行高温处理，增碳剂的成分要求为碳含量≥99.5%，硫含量≤0.01%。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Su Yong Inventor after: Kuguangquan Inventor after: Feng Deping Inventor after: LAN Chunping Inventor after: Zhang Banben Inventor before: Su Yong Inventor before: Kuguangquan Inventor before: Feng Deping |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Cast state high-strength and high-toughness ball iron alloy for steering axle and preparation method of cast state high-strength and high-toughness ball iron alloy Effective date of registration: 20200117 Granted publication date: 20170208 Pledgee: Postal Savings Bank of China Limited by Share Ltd. Qingyang branch Pledgor: ANHUI TIANPING MACHINERY CO.,LTD. Registration number: Y2020980000152 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220322 Granted publication date: 20170208 Pledgee: Postal Savings Bank of China Limited by Share Ltd. Qingyang branch Pledgor: ANHUI TIANPING MACHINERY CO.,LTD. Registration number: Y2020980000152 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A cast high strength and high toughness ductile iron alloy for steering axle and its preparation method Effective date of registration: 20230825 Granted publication date: 20170208 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Qingyang County Branch Pledgor: ANHUI TIANPING MACHINERY CO.,LTD. Registration number: Y2023980053425 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |