CN108588545A - 一种ggg70l球墨铸铁及其制备方法 - Google Patents

一种ggg70l球墨铸铁及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种GGG70L球墨铸铁及GGG70L球墨铸铁的制备方法，属于铸铁生产技术领域。所述GGG70L球墨铸铁包括以下重量百分比的化学成分：C:3.4‑3.8％,Si：2.0‑2.4％，Mn：0.5‑0.6％，P≤0.06％,S≤0.01％,Mo：0.45‑0.55％，Cu：0.9‑1.0％，Ni：0.9‑1.0％，Mg：0.04‑0.06％，Sn：0.015‑0.025％，Cr：0.1‑0.15％，和余量的Fe。本发明所述的GGG70L球墨铸铁按照现有合金比例添加，可以使铸件在超过8吨时，芯部的珠光体含量也能够达到85％以上，保证了铸件在淬火后硬度大于55HRC。

Description

一种GGG70L球墨铸铁及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸铁生产技术领域，具体涉及一种GGG70L球墨铸铁及GGG70L 球墨铸铁的制备方法。
背景技术
本发明所要解决的技术问题是提供一种GGG70L球墨铸铁材质为德国球墨铸铁材质，主要应用于汽车覆盖件拉延工序GGG70L球墨铸铁的生产，按照现有合金添加比例，超过8吨的GGG70L球墨铸铁经常会出现珠光体含量低于标准要求，即低于85％，造成GGG70L球墨铸铁淬火后硬度低于50HRC，严重时造成产品报废。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种GGG70L球墨铸铁，包括以下质量百分比的化学成分：C:3.4-3.8％,Si：2.0-2.4％，Mn：0.5-0.6％， P≤0.06％,S≤0.01％,Mo：0.45-0.55％，Cu：0.9-1.0％，Ni：0.9-1.0％，Mg： 0.04-0.06％，Sn：0.015-0.025％，Cr：0.1-0.15％，和余量的Fe。
进一步的技术方案在于：所述的GGG70L球墨铸铁包括以下质量百分比的成分：C:3.2-3.8％,Si：2.0-2.4％，Mn：0.5-0.6％，P≤0.06％,S≤0.01％,Mo： 0.45-0.55％，Cu：0.92-1.0％，Ni：0.9-1.0％，Mg：0.04-0.06％，Sn：0.018-0.024％， Cr：0.1-0.15％，和余量的Fe。
进一步的技术方案在于：所述的GGG70L球墨铸铁包括以下质量百分比的成分：C:3.67％,Si：2.32％，Mn：0.6％，P：0.031％,S：0.008％,Mo：0.48％，Cu： 0.90％，Ni：0.90％，Mg：0.060％，Sn：0.024％，Cr：0.12％以及Fe：90.0％。
根据上述的球墨铸铁的含量，所述GGG70L球墨铸铁的制作步骤包括：
(1)称取炉料：按质量百分比称取10-30％的生铁，40-60％的废钢，15-26％的球铁回炉料，0.9-1.0％的Cu，0.9-1.0％的Ni，0.45-0.55％的Mo，0.015-0.025％的Sn，1.2-1.3％的球化剂，0.2-0.4％的孕育剂。
(2)熔炼：在电炉中加入重量百分比为10-30％的生铁，40-60％的废钢，15-26％的球铁回炉料，电炉升温至1400-1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水。
(3)调节铁水成分含量：通过炉前分析，将步骤(1)所得铁水中化学成分的重量百分比调节至以下范围：C:3.4-3.8％,Si：1.0-1.4％，Mn：0.5-0.6％， P：0-0.06％,S:：0-0.01％，Cr：0.1-0.15％。
(4)加入合金元素：向步骤(2)所得铁水中加入重量百分比为0.9-1.0％的Cu，0.9-1.0％的Ni，和0.45-0.55％的Mo，继续熔炼。
(5)球化、孕育和微量合金化：向加有重量百分比为0.015-0.025％的Sn，和重量百分比为1.2-1.3％的球化剂和0.2-0.4％的孕育剂的浇包中加入步骤(3) 所得的铁水，在1500-1520℃中进行球化及孕育处理。
(6)随流孕育处理：在步骤(5)出炉过程中，向所得的铁水中加入重量百分比为0.1-0.2％的孕育剂进行随流孕育处理。
(7)去应力处理：将步骤(6)所得的铸态球墨铸铁放置退火炉保温，保温温度为600-650℃，时间为3-5h，保温结束后随炉冷却至250℃出炉空冷，即得GGG70L球墨铸铁。
进一步的技术方案在于：所述步骤(1)中电炉升温至1400-1500℃。
进一步的技术方案在于：所述步骤(5)中的球化剂含有百分比为45％的Si， 10％的Mg，余量为Fe。
进一步的技术方案在于：所述步骤(6)中的孕育剂含Si的百分比为70％
进一步的技术方案在于：所述步骤(3)中，S元素质量百分比大于0.035％时，要进行脱硫处理至S元素总质量百分比为0.01-0.02％。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
目前已有的GGG70L球墨铸铁各元素质量百分比基本为C:3.2-3.4％,Si： 1.8-2.4％，Mn：0.3-0.7％，P≤0.05％,S≤0.01％,Mo：0.5％，Cu：1％，Ni：1％， Mg：0.03-0.06％，Sn：0，Cr：0，和余量的Fe。本发明中GGG70L球墨铸铁各元素的质量百分比为C:3.4-3.8％,Si：2.0-2.4％，Mn：0.5-0.6％，P≤0.06％,S ≤0.01％,Mo：0.45-0.55％，Cu：0.9-1.0％，Ni：0.9-1.0％，Mg：0.04-0.06％，Sn：0.015-0.025％，Cr：0.1-0.15％，和余量的Fe。
对比上述两组数据，本发明的C的质量百分比与Si的质量百分比都相应的增加了,C含量的增加有助于球墨铸铁的石墨化，Si含量的增加可以强化石墨增加铁素体的含量，且C元素与Si元素的比例增加，可以加强球墨铸铁的石墨化，使球墨铸铁的石墨化更稳定。
本发明中增加了Sn元素与Cr元素，Sn元素具有强烈促进珠光体转变的作用，Cr元素可以增加材质的淬透性和淬硬性，而珠光体的量和材质的淬透性和淬硬性是GGG70L球墨铸铁在淬火过程中，马氏体转变的重要影响因素，所以通过提高这两个元素的含量，可以增加GGG70L球墨铸铁的珠光体含量，加强 GGG70L球墨铸铁的淬火硬度。
Cu也是球墨铸铁最常用的合金元素之一，本发明中相应的扩大了Cu的质量百分比的范围，可以增加球墨铸铁的抗拉强度。
本发明中也相应的扩大了Ni和Mo的百分含量，可以细化珠光体，增加珠光体的面积。
本发明球墨铸铁合金元素的可以稳定和细化该球墨铸铁中的珠光体，加强该球墨铸铁的淬火硬度，且减少了该球墨铸铁因淬火硬度低造成的产品报废现象。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的珠光体含量图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
一种GGG70L球墨铸铁，按重量计包括以下原料：生铁：1000kg，回炉料： 1500kg，废钢：4000kg，钼：45kg，铜：90kg，镍：90kg，锡：1.5kg，球化剂： 120kg，孕育剂：30kg。
上述GGG70L球墨铸铁的制作步骤包括：
(1)熔炼：在电炉中加入重量为1000kg的生铁，1500kg的球铁回炉料， 4000kg的废钢，电炉升温至1400-1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水。
(2)调节铁水成分含量：通过炉前分析，将步骤(1)所得铁水中化学成分的重量百分比调节至以下范围：C:3.1-3.6％，Si：1.0-1.5％，Mn：0.45-0.55％， P：0.055-0.065％,S：0.005-0.015％,Cr：0.05-0.15％。
(3)加入合金元素：向步骤(2)所得铁水中加入重量为90kg的铜，90kg 的镍，和45kg的钼，继续熔炼。
(4)球化、孕育和微量合金化：向加有重量百分比为1.5kg的锡，和重量百分比为120kg的球化剂和20kg的孕育剂的浇包中加入步骤(3)所得的铁水，在1500-1520℃中进行球化及孕育处理。
(5)随流孕育处理：在步骤(5)出炉过程中，向所得的铁水中加入重量百分比为10kg的孕育剂进行随流孕育处理。
(6)去应力处理：将步骤(6)所得的铸态球墨铸铁放置退火炉保温，保温温度为600-650℃，时间为3-5h，保温结束后随炉冷却至250℃出炉空冷，即得GGG70L球墨铸铁。
实施例2
一种GGG70L球墨铸铁，按重量计包括以下原料：生铁：2000kg，回炉料： 2000kg，废钢：5000kg，钼：50kg，铜：95kg，镍：95kg，锡：2kg，球化剂： 125kg，孕育剂：45kg。
上述GGG70L球墨铸铁的制作步骤包括：
(1)熔炼：在电炉中加入重量为2000kg的生铁，2000kg的球铁回炉料， 5000kg的废钢，电炉升温至1490-1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水。
(2)调节铁水成分含量：通过炉前分析，将步骤(1)所得铁水中化学成分的重量百分比调节至以下范围：C:3.5-3.7％，Si：1.5-2.4％，Mn：0.52-0.57％， P：0.028-0.035％,S：0.007-0.009％,Cr：0.11-0.13％。
(3)加入合金元素：向步骤(2)所得铁水中加入重量为90kg的铜，90kg 的镍，和50kg的钼，继续熔炼。
(4)球化、孕育和微量合金化：向加有重量百分比为2kg的锡，和重量百分比为125kg的球化剂和30kg的孕育剂的浇包中加入步骤(3)所得的铁水，在1500-1520℃中进行球化及孕育处理。
(5)随流孕育处理：在步骤(5)出炉过程中，向所得的铁水中加入重量百分比为15kg的孕育剂进行随流孕育处理。
(6)去应力处理：将步骤(6)所得的铸态球墨铸铁放置退火炉保温，保温温度为600-650℃，时间为3-5h，保温结束后随炉冷却至250℃出炉空冷，即得GGG70L球墨铸铁。
实施例3
一种GGG70L球墨铸铁，按重量计包括以下原料：生铁：3000kg，回炉料： 2500kg，废钢：6000kg，铜：100kg，镍：100kg，钼：55kg，锡：2.5kg，球化剂：130kg，孕育剂：60kg。
上述GGG70L球墨铸铁的制作步骤包括：
(1)熔炼：在电炉中加入重量为3000kg的生铁，2500kg的球铁回炉料， 6000kg的废钢，电炉升温至1490-1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水。
(2)调节铁水成分含量：通过炉前分析，将步骤(1)所得铁水中化学成分的重量百分比调节至以下范围：C:3.7-4.0％，Si：1.5-2.2％，Mn：0.57-0.65％，P：0.055-0.065％,S：0.008-0.012％,Cr：0.12-0.17％。
(3)加入合金元素：向步骤(2)所得铁水中加入重量为100kg的铜100kg 的镍，和55kg的钼，继续熔炼。
(4)球化、孕育和微量合金化：向加有重量百分比为2.5kg的Sn，和重量百分比为130kg的球化剂和40kg的孕育剂的浇包中加入步骤(3)所得的铁水，在1500-1520℃中进行球化及孕育处理。
(5)随流孕育处理：在步骤(5)出炉过程中，向所得的铁水中加入重量百分比为20kg的孕育剂进行随流孕育处理。
(6)去应力处理：将步骤(6)所得的铸态球墨铸铁放置退火炉保温，保温温度为600-650℃，时间为3-5h，保温结束后随炉冷却至250℃出炉空冷，即得GGG70L球墨铸铁。
实施例4
根据国际测量标准分别测量实施例1、实施例2、实施例3所得的GGG70L 球墨铸铁中各合金元素的含量、该球墨铸铁的淬火硬度及珠光体含量，测量结果如表1所示：
GGG70L球墨铸铁
根据上述表格可以看出，本发明所得的大于8吨的GGG70L球墨铸铁的淬火硬度(HRC)均大于55，且珠光体含量均能达到85％及以上。

Claims (8)

1.一种GGG70L球墨铸铁，其特征在于：所述的GGG70L球墨铸铁包括以下质量百分比的化学成分：C:3.4-3.8％,Si：2.0-2.4％，Mn：0.5-0.6％，P≤0.06％,S≤0.01％,Mo：0.45-0.55％，Cu：0.9-1.0％，Ni：0.9-1.0％，Mg：0.04-0.06％，Sn：0.015-0.025％，Cr：0.1-0.15％，和余量的Fe。
2.根据权利要求1所述的一种GGG70L球墨铸铁，其特征在于：所述的GGG70L球墨铸铁包括以下质量百分比的成分：C:3.2-3.8％,Si：2.0-2.4％，Mn：0.5-0.6％，P≤0.06％,S≤0.01％,Mo：0.45-0.55％，Cu：0.92-1.0％，Ni：0.9-1.0％，Mg：0.04-0.06％，Sn：0.018-0.024％，Cr：0.1-0.15％，和余量的Fe。
3.根据权利要求2所述的一种GGG70L球墨铸铁，其特征在于：所述的GGG70L球墨铸铁包括以下质量百分比的成分：C:3.67％,Si：2.32％，Mn：0.6％，P：0.031％,S：0.008％,Mo：0.48％，Cu：0.90％，Ni：0.90％，Mg：0.060％，Sn：0.024％，Cr：0.12％以及Fe：90.0％。
4.一种适用于权利要求1-3所述的GGG70L球墨铸铁的制备方法，其特征在于：所述GGG70L球墨铸铁的制作步骤包括：
(1)称取炉料：按质量百分比称取10-30％的生铁，40-60％的废钢，15-26％的球铁回炉料，0.9-1.0％的Cu，0.9-1.0％的Ni，0.45-0.55％的Mo，0.015-0.025％的Sn，1.2-1.3％的球化剂，0.2-0.4％的孕育剂。
(2)熔炼：在电炉中加入重量百分比为10-30％的生铁，40-60％的废钢，15-26％的球铁回炉料，电炉升温至1400-1500℃，将所述生铁、球铁回炉料、废钢的混合物熔炼成铁水。
(3)调节铁水成分含量：通过炉前分析，将步骤(1)所得铁水中化学成分的重量百分比调节至以下范围：C:3.4-3.8％,Si：1.0-1.4％，Mn：0.5-0.6％，P：0-0.06％,S:：0-0.01％，Cr：0.1-0.15％。
(4)加入合金元素：向步骤(2)所得铁水中加入重量百分比为0.9-1.0％的Cu，0.9-1.0％的Ni，和0.45-0.55％的Mo，继续熔炼。
(5)球化、孕育和微量合金化：向加有重量百分比为0.015-0.025％的Sn，和重量百分比为1.2-1.3％的球化剂和0.2-0.4％的孕育剂的浇包中加入步骤(3) 所得的铁水，在1500-1520℃中进行球化及孕育处理。
(6)随流孕育处理：在步骤(5)出炉过程中，向所得的铁水中加入重量百分比为0.1-0.2％的孕育剂进行随流孕育处理。
(7)去应力处理：将步骤(6)所得的铸态球墨铸铁放置退火炉保温，保温温度为600-650℃，时间为3-5h，保温结束后随炉冷却至250℃出炉空冷，即得GGG70L球墨铸铁。
5.根据权利要求1所述的GGG70L球墨铸铁的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中电炉升温至1400-1500℃。
6.根据权利要求1所述的GGG70L球墨铸铁的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的球化剂含有百分比为45％的Si，10％的Mg，余量为Fe。
7.根据权利要求1所述的GGG70L球墨铸铁的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中的孕育剂含Si的百分比为70％。
8.根据权利要求1所述的GGG70L球墨铸铁的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，S元素质量百分比大于0.035％时，要进行脱硫处理至S元素总质量百分比为0.01-0.02％。
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