CN113151731A

CN113151731A - 一种高强度高塑性铸态qt700-10球墨铸铁及其生产方法

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Publication number: CN113151731A
Application number: CN202110439406.XA
Authority: CN
Inventors: 郭元飞; 马怀生; 余林; 王庭波
Original assignee: Hubei Puli Precision Technology Co ltd
Current assignee: Hubei Puli Precision Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2041-04-23
Also published as: CN113151731B

Abstract

本发明公开了一种高强度高塑性铸态QT700‑10球墨铸铁及其生产方法，涉及金属铸造技术及金属材料技术领域，所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为：C 3.7％‑3.8％，Si 2.8％‑3.2％，P 0.01％‑0.03％，且液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％‑4.55％，Mn 0.25％‑0.40％，Cu 0.25％‑0.30％，0.005％＜S＜0.015％，Mg 0.03％‑0.05％，RE 0.01％‑0.021％，其他杂质成分合计＜0.10％，余量为Fe。

Description

一种高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁及其生产方法

技术领域

本发明涉及金属铸造技术及金属材料技术领域，具体来讲是一种高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁及其生产方法。

背景技术

高强度高塑性球墨铸铁越来越普遍地应用在汽车轻量化方案中，但QT700-10材料在国内尚未见批量应用。SiboDur球墨铸铁件是GF公司研发的铸态高强度高伸长率球墨铸铁，据称这种球墨铸铁以Si和B作为合金化元素已形成了SiboDur450-17、SiboDur550-12、SiboDur700-10、SiboDur800-5系列，SiboDur球墨铸铁的工业应用报导比较多，而工艺技术方面的文献资料很少。按现有的铸铁理论和技术，仅仅以Si和B作为合金化元素，在铸态下难以使强度达到700-800MPa的同时具有5％-10％的伸长率。B在该球墨铸铁中发挥什么作用还不清楚，笔者试验没有发现B有提高强度和伸长率的作用。

目前一些QT700-10的材料研究都是在Y型试块上展开的，并且给出的材料成分和方法不具备重现性。而《高强度高伸长率球墨铸铁(QT700-10)材质研究》一文系统介绍了作者研究球墨铸铁QT700-10材质的成分、方法，其中主要提高强度的Mn质量分数在0.8％左右、Cu质量分数在0.4％等，都与中国机械学会铸造分会张伯明主编的第三版《铸造手册》第一卷铸铁分册相冲突的。《铸造手册》建议“即使是珠光体基体的球铁铸铁来说，锰的质量分数也不应超过0.5％”，“对于铁素体基体球墨铸铁来说，则锰的质量分数不应超过0.3％”(第330页)；即使在铁素体基体中铜的质量分数超过0.3％时，伸长率已不足10％了(第334页图5-112含铜量对铸态球墨铸铁力学性能的影响)。高强度高塑性材料(如QTD900-8、QTD900-10等)，其力学性能大多是通过热处理以后获得，这样不仅工艺复杂，而且成本较高。专利文件《一种高强度高韧性铸态QT700-10及其生产方法》(专利申请号：201710003893.9)中铜的质量分数也是0.3％-0.5％，其验证方法(说明书【0026】段)也声明了是在Y型单铸试块，尤其成分中有锡金属的加入，更加难以批量化工业生产。这种在Y型试块上试验验证的论文还有其他类似的。

申请人为适应市场需求，积极开拓高端球墨铸铁件市场，通过产学研合作致力于高强高塑性铸态球墨铸铁件的研究与开发。本发明以Si促进铁素体的形成，同时在一定的范围内对铁素体有显著的强化作用，而且塑性下降不显著；以适当的Cu保证塑性不显著下降时促进珠光体的形成；利用铁模具有良好的激冷作用，快速冷却而获得良好的基体组织；利用覆砂层厚度的变化，实现铸件的同时凝固。实现了在铸态条件下低成本稳定生产高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁件。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁及其生产方法，该工艺能够在铁型覆砂生产线上利用覆砂层的厚度变化，低成本的生产高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁件，满足汽车零部件轻量化的要求。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁，所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.8％-3.2％，P0.01％-0.03％，且液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.55％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，0.005％＜S＜0.015％，Mg 0.03％-0.05％，RE 0.01％-0.021％，其他杂质成分合计＜0.10％，余量为Fe。

在上述技术方案的基础上，所述球墨铸铁不含Ni、Mo、Sn贵重合金元素。

在上述技术方案的基础上，所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.85％-3.195％，P 0.010％-0.014％，且液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.52％，Mn 0.312％-0.351％，Cu 0.283％-0.30％，S 0.007％-0.011％，Mg0.039％-0.047％，RE 0.017％-0.021％，其他杂质成分合计＜0.10％，余量为Fe。

本发明还提供一种用于上述高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁的生产方法，包括以下步骤：步骤a.电炉熔炼，以压块废钢及球铁回炉料为原材料进行熔炼，待接近出铁温度时分析调整配料使成分合格，在1500℃～1520℃静置5～10min，扒渣出铁液；步骤b.球化孕育，对上述成分的铁液温度调整至1470℃-1490℃进行喂丝球化孕育处理，球化包芯线和孕育包芯线同时加入，球化完成后扒净浮渣；步骤c.造型浇注，利用铁型覆砂造型，将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，期间随流加入75SiFe粉孕育剂，最后开箱。

在上述技术方案的基础上，步骤a中，先加入部分压块废钢和回炉料熔炼，化清后加入增碳剂再加入废钢进行熔化，保证增碳剂的有效吸收，用不同的废钢压块调整Mn量，压块废钢加入量为炉内铁液的60-75％，回炉料加入量为25-40％；炉内原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.85％-3.95％，Si 2.3％-2.5％，P≤0.03％，Mn 0.25％-0.40％，Cu0.25％-0.30％，S≤0.02％，将电炉内熔炼温度调至1530℃-1550℃静置5-10分钟，扒清浮渣得到纯净铁液，保证炉后的液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.55％。

在上述技术方案的基础上，所述增碳剂为经高温石墨化处理的优质增碳剂，化学成分为：C≥98.5％，0.015％≤S≤0.10％，吸收率≥90％；粒度0.5-5mm。

在上述技术方案的基础上，所述压块废钢包括白料废钢和黑料废钢，其中，白料废钢化学成分的质量百分比为：0＜C≤0.2％，0＜Si≤0.2％，0＜Mn≤0.3％，0＜P≤0.02％，0＜S≤0.02％，0＜Cr≤0.03％，0＜Ti≤0.07％；黑料废钢化学成分的质量百分比为：0＜C≤0.4％，0＜Si≤0.2％，0＜Mn≤1.2％，0＜P≤0.02％，0＜S≤0.02％，0＜Cr≤0.03％，0＜Ti≤0.05％；所述回炉料化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.8％-3.2％，0.01％≤P≤0.03％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，0.005％＜S＜0.015％，Mg 0.03-0.05％，0.01％≤RE≤0.02％，其余为Fe。

在上述技术方案的基础上，步骤b中，所述球化包芯线化学成分的质量百分比为：Mg 28％-30％，RE 2％-4％，Ca 2.0％-4.0％，Si 42％-46％，0＜Ba＜0.1％，其余为Fe，球化包芯线加入量为铁液重量的0.8％-1.1％；所述孕育包芯线化学成分的质量百分比为：Si65％-70％，Ca 1.0％-3.0％，Ba 2.0％-4.0％，其余为Fe，孕育包芯线的加入量为铁液重量的0.3％-0.5％。

在上述技术方案的基础上，所述球化包芯线芯料重235±10g，所述孕育包芯线芯料重285±10g，且球化包芯线和孕育包芯线的下线速度为25-35米/分钟。

在上述技术方案的基础上，步骤c中，清理铁型后，铁型温度在160℃-240℃时射砂造型，覆砂层的厚度在3-9mm；经过球化孕育的铁液，在1400℃-1440℃温度条件下浇注到铁膜覆砂铸型中，将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，期间随流加入75SiFe粉孕育剂，粒度为0.4-0.8mm，加入量为浇注铁液量的0.1％-0.15％，浇注后的铁液在铸型中保压冷却，冷却15-25分钟后开箱落件；所述75SiFe粉孕育剂化学成分的质量百分比为：Si62％-75％，其余为Fe，粒度为0.4-0.8mm，加入量为浇注铁液量的0.1％-0.15％。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提升了球化率及石墨球数。用盖包喂丝球化工艺，Mg的吸收率达50％以上，且最终Mg残保持在0.03-0.05％，充分发挥了Mg的球化作用；降低了Re含量，稀土(Re)有抵消反球化元素对石墨化不利影响的作用，同时稀土元素(主要是Ce)易促进石墨形成团状，Re含量过多影响石墨球的圆整度。球化处理后加聚渣剂覆盖并多次扒渣，减少了“回硫”现象。从球化处理完成到浇注完毕不超过10分钟，有效保证了球化率。

2、本发明提高了铁液的纯净度。使用干净的原材料(白料压块废钢和黑料)从源头上减少了杂质；高温静置处理使铁液进行“自脱氧”，使铁液氧化剂氧化夹渣倾向大幅减少；低温球化Mg的吸收率提高，降低了球化包芯线的加入量，减少了造渣量；使用球化包芯线，球化处理时芯粉包裹在铁皮中球化时在铁液内进行反应，与外界空气减少了接触，减少了氧化夹渣；球化前原铁液扒清浮渣，球化完成后充分扒渣。

3、本发明孕育效果加强。通过球化时进行喂丝孕育，以及随流孕育剂75SiFe粉进行二次孕育，有效防止了孕育衰退。采用75SiFe粉随流，减少了Ba、Ca等元素加入的造渣，保证铁液的纯净。

4、本发明成分优化，包括合理的化学成分及基体组织。根据各种化学元素对铸件组织及性能的影响，经过多次试验，确定了铸件合理的化学成分及生产方案，提出了合金元素含量及根据壁厚及浇注温度确定了液相共晶成分，以及根据铸件壁厚差异制定不同厚度的覆砂层，促使铸件实现均衡凝固，保证了基体组织，从而保证了机械性能。

5、本发明所用生产方法为铁模覆砂，从球化完成到浇注结束时间不超过10分钟，铁模具有良好的激冷作用，冷却速度快，保证产品致密的组织及良好的球化效果，从而获得良好的基体组织，保证稳定的机械性能。

6、以上措施，使铸件综合性能指标得到了较大提高：球化率≥90％，石墨大小6-8。铸态下本体取样即可满足Rm≥700Mpa、A≥10％。本发明的力学性能是由铸态获得的，生产中不加入Ni、Mo等贵金属，铸件不用进行热处理，所以成本较低。由于其具有高强度、高塑性因而适用于力学性能要求较高的环境。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的拉伸试验应力应变曲线图；

图2为本发明实施例2提供的拉伸试验应力应变曲线图；

图3为本发明实施例3提供的拉伸试验应力应变曲线图；

图4为本发明实施例4提供的拉伸试验应力应变曲线图；

图5为本发明实施例5提供的拉伸试验应力应变曲线图；

图6为本发明实施例6提供的拉伸试验应力应变曲线图。

具体实施方式

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁，所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.8％-3.2％，P 0.01％-0.03％，且液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.55％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，0.005％＜S＜0.015％，Mg 0.03％-0.05％，RE 0.01％-0.021％，其他杂质成分合计＜0.10％，余量为Fe。

具体的，所述球墨铸铁不含Ni、Mo、Sn贵重合金元素。

优选的，所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.85％-3.195％，P 0.010％-0.014％，且液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.52％，Mn0.312％-0.351％，Cu 0.283％-0.30％，S 0.007％-0.011％，Mg 0.039％-0.047％，RE0.017％-0.021％，其他杂质成分合计＜0.10％，余量为Fe。

本发明还提供一种用于上述高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁的生产方法，包括以下步骤：

步骤a.电炉熔炼，以压块废钢及球铁回炉料为原材料进行熔炼，待接近出铁温度时分析调整配料使成分合格，在1500℃～1520℃静置5～8min，扒渣出铁液；

步骤b.球化孕育，对上述成分的铁液温度调整至1470℃-1490℃进行喂丝球化孕育处理，球化包芯线和孕育包芯线同时加入，球化完成后扒净浮渣；

步骤c.造型浇注，利用铁型覆砂造型，将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，期间随流加入75SiFe粉孕育剂，最后开箱。

具体的，步骤a中，先加入部分压块废钢和回炉料熔炼，化清后加入增碳剂再加入废钢进行熔化，保证增碳剂的有效吸收，用不同的废钢压块调整Mn量(废钢原材料正在采购时每批用光谱检测成分，根据检测结果确定2种废钢加入比例)，压块废钢加入量为炉内铁液的60-75％，回炉料加入量为25-40％；炉内原铁液化学成分质量百分比调整为：C3.85％-3.95％，Si 2.3％-2.5％，P≤0.03％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，S≤0.02％，温度调至1530℃-1550℃静置5-10分钟，扒清浮渣得到纯净铁液，保证炉后的液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.55％。

具体的，所述增碳剂为经高温石墨化处理的优质增碳剂，化学成分为：C≥98.5％，0.015％≤S≤0.10％，吸收率≥90％；粒度0.5-5mm。

具体的，所述压块废钢包括白料废钢和黑料废钢，其中，白料废钢化学成分的质量百分比为：0＜C≤0.2％，0＜Si≤0.2％，0＜Mn≤0.3％，0＜P≤0.02％，0＜S≤0.02％，0＜Cr≤0.03％，0＜Ti≤0.07％；黑料废钢化学成分的质量百分比为：0＜C≤0.4％，0＜Si≤0.2％，0＜Mn≤1.2％，0＜P≤0.02％，0＜S≤0.02％，0＜Cr≤0.03％，0＜Ti≤0.05％；所述回炉料化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.8％-3.2％，0.01％≤P≤0.03％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，0.005％＜S＜0.015％，Mg 0.03-0.05％，0.01％≤RE≤0.02％，其余为Fe。

具体的，步骤b中，所述球化包芯线化学成分的质量百分比为：Mg 28％-30％，RE2％-4％，Ca 2.0％-4.0％，Si 42％-46％，0＜Ba＜0.1％，其余为Fe，球化包芯线加入量为铁液重量的0.8％-1.1％；所述孕育包芯线化学成分的质量百分比为：Si 65％-70％，Ca1.0％-3.0％，Ba 2.0％-4.0％，其余为Fe，孕育包芯线的加入量为铁液重量的0.3％-0.5％。

具体的，所述球化包芯线芯料重235±10g，所述孕育包芯线芯料重285±10g，且球化包芯线和孕育包芯线的下线速度为25-35米/分钟。

具体的，步骤c中，清理铁型后，铁型温度在160℃-240℃时射砂造型，覆砂层的厚度在3-9mm；经过球化孕育的铁液，在1400℃-1440℃温度条件下浇注到铁膜覆砂铸型中，将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，期间随流加入75SiFe粉孕育剂，粒度为0.4-0.8mm，加入量为浇注铁液量的0.1％-0.15％，浇注后的铁液在铸型中保压冷却，冷却15-25分钟后开箱落件；所述75SiFe粉孕育剂化学成分的质量百分比为：Si 62％-75％，其余为Fe，粒度为0.4-0.8mm，加入量为浇注铁液量的0.1％-0.15％。

为了证明所研究的球墨铸铁性能得到大大提高，下面将通过在具体的生产过程中，遵循以上所述的生产技术和方法对一款主要壁厚20mm，质量为29.5Kg的前接梁实施制造，以检验本发明发技术效果。采用的原材料如下：废钢为白料压块和黑料散废钢，白料压块废钢化学成分：C 0.105％，Si 0.08％，Mn 0.13％，P 0.015％，S 0.013％，Cr 0.023％，Ti 0.065％；黑料散废钢化学成分；C 0.13％，Si 0.12％，Mn 0.998％，P 0.009％，S0.0106％，Cr 0.016％；回炉料化学成分：C 3.72％，Si 3.01％，Mn 0.335％，P 0.018％，S0.009％，Cu 0.289％，Mg 0.039％，Re 0.018％；石墨化增碳剂化学成分：C 99.1％，S0.02％，N 0.002％，吸收率大于90％，粒度0.5-5mm。

实施例1

电炉熔炼时先加入部分废钢和回炉料进行熔炼，化清后加入增碳剂再加入废钢进行熔化，保证增碳剂的有效吸收，用不同的废钢压块调整Mn量，炉内原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.941％，Si 2.42％，P≤0.03％，Mn 0.356％，Cu 0.288％，S≤0.02％，将电炉内熔炼温度调至1530℃-1560℃静置5-10分钟，扒清浮渣得到纯净铁液。对上述成分的铁液球化孕育处理，球化包芯线和孕育包芯线同时加入铁液，球化包芯线加入量为铁液重量的0.81％，孕育包芯线的加入量为铁液重量的0.43％，球化包芯线和孕育包芯线的下线速度为35米/分钟，球化完成后扒净浮渣，球化反应完成至浇注结束时间小于10分钟。根据铸件壁厚与结构特征确定浇注温度为1400-1440℃，在浇注过程中进行随流瞬时孕育(二次孕育)；采用75SiFe粉孕育剂，化学成分：Si 73.8％，粒度0.4-0.8mm，加入量为浇注铁液量的0.13％。在铸型中保压冷却，冷却20分钟后开箱落件。最终得到铸件化学成分为：C 3.80％，Si 2.85％，Mn 0.351％，P 0.014％，S 0.010％，Cu 0.285％，Mg 0.041％，Re 0.021％，CEL4.51％。

实施例2

为了证明所研究的球墨铸铁性能得到大大提高，下面将通过在具体的生产过程中，遵循以上所述的生产技术和方法对一款主要壁厚20-30mm，质量为68Kg的平衡轴支架实施制造，以检验本发明发技术效果。采用的原材料和生产过程与实例1相同，熔炼时原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.85％，Si 2.45％，P≤0.03％，Mn 0.337％，Cu 0.298％，S≤0.02％，经球化孕育处理浇注后最终经测量得到铸件化学成分为：C 3.70％，Si3.016％，Mn 0.337％，P 0.012％，S 0.009％，Cu 0.295％，Mg 0.047％，Re 0.019％，CEL4.45％。

实施例3

为了证明所研究的球墨铸铁性能得到大大提高，下面将通过在具体的生产过程中，遵循以上所述的生产技术和方法对一款主要壁厚20-30mm，质量为29.5Kg的前接梁实施制造，以检验本发明发技术效果。采用的原材料与实例1相同，熔炼时原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.893％，Si 2.49％，P≤0.03％，Mn 0.315％，Cu 0.287％，S≤0.02％，经球化孕育处理浇注后最终经测量得到铸件化学成分为：C 3.705％，Si 3.102％，Mn0.318％，P 0.012％，S 0.009％，Cu 0.283％，Mg 0.044％，Re 0.020％，CEL 4.47％。

实施例4

为了证明所研究的球墨铸铁性能得到大大提高，下面将通过在具体的生产过程中，遵循以上所述的生产技术和方法对一款主要壁厚20-30mm，质量为68Kg的平衡轴支架实施制造，以检验本发明发技术效果。采用的原材料与实例2相同，熔炼时原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.932％，Si 2.49％，P≤0.03％，Mn 0.297％，Cu 0.339％，S≤0.02％，经球化孕育处理浇注后最终经测量得到铸件化学成分为：C 3.796％，Si 2.923％，Mn0.329％，P 0.012％，S 0.009％，Cu 0.291％，Mg 0.040％，Re 0.018％，CEL 4.52％。

实施例5

发明人为了证明所研究的球墨铸铁性能得到大大提高，下面将通过在具体的生产过程中，遵循以上所述的生产技术和方法对一款主要壁厚20-30mm，质量为68Kg的平衡轴支架实施制造，以检验本发明发技术效果。采用的原材料与实例2相同，熔炼时原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.895％，Si 2.65％，P≤0.03％，Mn 0.319％，Cu 0.305％，S≤0.02％，经球化孕育处理浇注后最终经测量得到铸件化学成分为：C 3.718％，Si 3.195％，Mn 0.312％，P 0.011％，S 0.011％，Cu 0.300％，Mg 0.043％，Re 0.020％，CEL 4.51％。

实施例6

发明人为了证明所研究的球墨铸铁性能得到大大提高，下面将通过在具体的生产过程中，遵循以上所述的生产技术和方法对一款主要壁厚20-30mm，质量为68Kg的平衡轴支架实施制造，以检验本发明发技术效果。采用的原材料与实例2相同，熔炼时原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.967％，Si 2.287％，P≤0.03％，Mn 0.348％，Cu 0.296％，S≤0.02％，经球化孕育处理浇注后最终经测量得到铸件化学成分为：C 3.80％，Si 2.812％，Mn 0.350％，P 0.013％，S 0.007％，Cu 0.290％，Mg 0.039％，Re 0.017％，CEL 4.50％。

根据上述实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6得出的结论进行列表分析，如下表1、表2、表3所示。

表1光谱试块分析结果

表2附体试块的金相检测结果

表3本体取

试棒的力学性能、硬度检测结果

从上述表1、表2、表3、和图1、图2、图3、图4、图5、图6可知，由实例方法生产的球墨铸铁其性能指标均达到QT700-10要求。本发明与现有技术生产的球墨铸铁相比具有较高的强度和延伸率，不需要热处理，生产中以废钢为原料，仅加入金属铜、硅铁、石墨增碳剂等常规辅料，辅以铁型的覆砂层厚度变化，较低成本地实现铸件铸态下本体具有抗拉强度Rm≥700Mpa、延伸率A≥10％，可满足对安全性及综合力学性能有较高要求的汽车球墨铸铁件的要求，能实现汽车的轻量化、低耗、低成本。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.8％-3.2％，P 0.01％-0.03％，且液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.55％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，0.005％＜S＜0.015％，Mg 0.03％-0.05％，RE 0.01％-0.021％，其他杂质成分合计＜0.10％，余量为Fe。

2.如权利要求1所述的高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁，其特征在于：所述球墨铸铁不含Ni、Mo、Sn贵重合金元素。

3.如权利要求1所述的高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁，其特征在于：所述球墨铸铁的化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si 2.85％-3.195％，P 0.010％-0.014％，且液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.52％，Mn 0.312％-0.351％，Cu 0.283％-0.30％，S 0.007％-0.011％，Mg 0.039％-0.047％，RE 0.017％-0.021％，其他杂质成分合计＜0.10％，余量为Fe。

4.一种用于权利要求1所述高强度高塑性铸态QT700-10球墨铸铁的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a.电炉熔炼，以压块废钢及本材质回炉料为原材料进行熔炼，待接近出铁温度时分析调整配料使成分合格，在1500℃～1520℃静置5～8min，扒渣出铁液；

5.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：步骤a中，先加入部分压块废钢和回炉料熔炼，化清后加入增碳剂再加入废钢进行熔化，保证增碳剂的有效吸收，用不同的废钢压块调整Mn量，压块废钢加入量为炉内铁液的60-75％，回炉料加入量为25-40％；炉内原铁液化学成分质量百分比调整为：C 3.85％-3.95％，Si 2.3％-2.5％，P≤0.03％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，S≤0.02％，将电炉内熔炼温度调至1530℃-1550℃静置5-10分钟，扒清浮渣得到纯净铁液，保证炉后的液相共晶成分CEL＝C+1/4Si+1/2P＝4.45％-4.55％。

6.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述增碳剂为经高温石墨化处理的优质增碳剂，化学成分为：C≥98.5％，0.015％≤S≤0.10％，吸收率≥90％；粒度0.5-5mm。

7.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：所述压块废钢包括白料废钢和黑料废钢，其中，白料废钢化学成分的质量百分比为：0＜C≤0.2％，0＜Si≤0.2％，0＜Mn≤0.3％，0＜P≤0.02％，0＜S≤0.02％，0＜Cr≤0.03％，0＜Ti≤0.07％；黑料废钢化学成分的质量百分比为：0＜C≤0.4％，0＜Si≤0.2％，0＜Mn≤1.2％，0＜P≤0.02％，0＜S≤0.02％，0＜Cr≤0.03％，0＜Ti≤0.05％；所述回炉料化学成分的质量百分比为：C 3.7％-3.8％，Si2.8％-3.2％，0.01％≤P≤0.03％，Mn 0.25％-0.40％，Cu 0.25％-0.30％，0.005％＜S＜0.015％，Mg 0.03-0.05％，0.01％≤RE≤0.02％，其余为Fe。

8.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：步骤b中，所述球化包芯线化学成分的质量百分比为：Mg 28％-30％，RE 2％-4％，Ca 2.0％-4.0％，Si 42％-46％，0＜Ba＜0.1％，其余为Fe，球化包芯线加入量为铁液重量的0.8％-1.1％；所述孕育包芯线化学成分的质量百分比为：Si 65％-70％，Ca 1.0％-3.0％，Ba 2.0％-4.0％，其余为Fe，孕育包芯线的加入量为铁液重量的0.3％-0.5％。

9.如权利要求8所述的生产方法，其特征在于：所述球化包芯线芯料重235±10g，所述孕育包芯线芯料重285±10g，且球化包芯线和孕育包芯线的下线速度为25-35米/分钟。

10.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：步骤c中，清理铁型后，铁型温度在160℃-240℃时射砂造型，覆砂层的厚度在3-9mm；经过球化孕育的铁液，在1400℃-1440℃温度条件下浇注到铁膜覆砂铸型中，将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，期间随流加入75SiFe粉孕育剂，粒度为0.4-0.8mm，加入量为浇注铁液量的0.1％-0.15％，浇注后的铁液在铸型中保压冷却，冷却15-25分钟后开箱落件；所述75SiFe粉孕育剂化学成分的质量百分比为：Si 62％-75％，其余为Fe，粒度为0.4-0.8mm，加入量为浇注铁液量的0.1％-0.15％。