CN113373369A - 一种等温淬火球铁及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及等温淬火铸铁材料技术领域，具体涉及一种等温淬火球铁及其制备方法和应用；制备方法，包括：球化剂采用龙钇重稀土球化剂和轻稀土球化剂二种混合；球化剂、孕育剂在即将出铁水前加入，加同牌号铁屑覆盖捣实；开始浇注前的铁水温度为1400‑1430℃；使用含铋随流孕育剂随流孕育处理，孕育量占铁水量0.04‑0.6％；清理后的铸件毛坯随炉升温到880‑900℃，保温：140‑160Min；淬火：盐浴340‑350℃，时间130‑150Min；沥盐：20Min；放入水池中清洗：40Min。将等温淬火球铁应用到矿用车的板簧支座上。所制备的等温淬火球铁应用到矿用车的板簧支座上。等温淬火球铁1200‑5，高于国家标准的等温淬火球铁1200‑2，具有高强度、高韧性、高耐磨性的优点，应用到使用环境恶劣的矿用车的板簧支座上尚属首次。
Description
技术领域
本发明涉及等温淬火铸铁材料技术领域，具体涉及一种等温淬火球铁及其 制备方法和应用。
背景技术
CN106947911A公开了一种高强度高韧性高耐磨性等温淬火球铁及其制备 方法和应用，其成分如下：C 3.3～3.8％、Si 2.5～2.8％、Mn 0.2～0.3％、Cr≤ 0.02％、Ni 0.50～0.80％、Mo 0.25～0.40％、Cu 0.7～1.0％、P≤0.025％、S≤ 0.016％、残留Mg 0.03～0.05％、Re 0.006～0.01％，余量为铁。本发明等温淬火 球铁具有高强度、高韧性、高耐磨性的优点，和现有等温淬火球铁相比克服了 提高强度和硬度的同时韧性降低的不足。
CN103205625A公开了一种高强韧等温淬火球铁及其生产方法和应用，属 于金属材料制备技术领域。本发明主要在普通球墨铸铁的基础上，以铸件主要 承载部位的厚度作为铸件的尺寸因子，并以此为依据限定Mn、Mo和Ni元素的加 入量，从而确定适合不同壁厚铸件的高强韧等温淬火球铁。在同等淬透性条件 下由于合金元素的有效减少，等温淬火球铁的生产成本显著降低，因此本发明 可广泛用于承受大载荷、安全系数要求高的各种金属结构部件，尤其适用于替 代锻钢生产轿车增压汽油发动机曲轴及大功率柴油发动机曲轴。
CN 202641289U公开了一种板簧支座，包括第一端板；第二端板，与第一 端板相对设置；橡胶体，填充在第一端板和第二端板之间；以及层隔板，与第 一端板平行并间隔地设置在橡胶体内；还包括限位部件，限位部件的两端分别 与第一端板和第二端板之间形成活动连接。本实用新型通过在板簧支座的橡胶 体内设置与第一端板和第二端板活动连接的限位部件，避免了复杂工况下板簧 支座受到横向剪切力时，由于第一端板和第二端板发生相对的横向位移而使限 位部件的应力集中断裂，进而导致板簧支座的损坏的情况发生。本实用新型提 供的板簧支座使用寿命长，提高了车辆乘坐稳定性和舒适性。
以上专利均未解决现有矿用车的板簧支座经常发生断裂问题。
发明内容
本发明所要解决的是矿用车的板簧支座使用过程中经常发生断裂问题。提 供了一种等温淬火球铁及其制备方法和应用。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：
一种等温淬火球铁，具体成分如下：
C：3.7-3.85％，Si：2.4-2.7％，Mn：0.30-0.40％，P：≤0.06％，S：≤ 0.02％，Cu：0.70-0.90％，Mo：0.35-0.45％，Re：≤0.03％，Mg：0.03-0.06％， 其余Fe。
一种等温淬火球铁的制备方法，包括：
球化剂采用龙钇重稀土球化剂和轻稀土球化剂二种混合；
球化剂、孕育剂在即将出铁水前加入，加同牌号铁屑覆盖捣实；
开始浇注前的铁水温度为1400-1430℃；
使用含铋随流孕育剂随流孕育处理，孕育量占铁水量0.04-0.6％；
浇注时间：每包铁水8分钟以内浇注完毕，浇注过程中浇口杯要充满；
浇注后半小时内砂型勿动，2小时后方能打箱，清理；
热处理工艺：清理后的铸件毛坯随炉升温到880-900℃，保温： 140-160Min；淬火：盐浴340-350℃，时间130-150Min；沥盐：20Min；放入水 池中清洗：40Min。
优选地，所述龙钇重稀土球化剂为0.7％龙钇重稀土球化剂。0.7％为龙钇重 稀土球化剂加入铁水的质量比。
优选地，所述轻稀土球化剂为0.6％普通球化剂。0.6％为轻稀土球化剂加入 铁水的质量比。
优选地，所述孕育剂为75％硅铁孕育剂。
优选地，所述球化剂加入量1.3％，所述孕育剂加入量0.7-0.9％，进行两次 孕育，向球化包内加球化剂时,应加在靠炉一侧的球化坑内,上需覆盖适量同牌 号铁屑,以防止球化剂漂浮。
进一步地，所述等温淬火球铁的机械性能：抗拉强度MPa≥1200,延伸率％≥ 5,硬度HBW:320-380。
进一步地，所述等温淬火球铁的金相：球化率:1-3级,基体组织:奥氏体+ 贝氏体。
一种等温淬火球铁的应用，将等温淬火球铁应用到矿用车的板簧支座上。
一种等温淬火球铁的制备方法的应用，所制备的等温淬火球铁应用到矿用 车的板簧支座上。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
等温淬火球铁1200-5，高于国家标准的等温淬火球铁1200-2，具有高强度、 高韧性、高耐磨性的优点，性能优异，应用到使用环境恶劣的矿用车的板簧支 座上尚属首次。
原解放矿用车的板簧支座材质是ZG350-270，使用过程中经常发生断裂问 题。将材质变成等温淬火球铁1200-5，解决了上述问题，成本同时可以降低 20％。
目前采用等温淬火球铁1200-5材质，生产板簧支座，还没有相关报道，属 于首创，生产工艺合理，成本低。
具体实施方式
下面对本发明作详细的描述：
本发明首创高强度高韧性高耐磨性等温淬火球铁1200-5及其制备方法。首 次应用到使用环境恶劣的矿用车的板簧支座上。板簧支座采用等温淬火球铁 1200-5材质。
本发明的一种等温淬火球铁，是一种高强度高韧性高耐磨性等温淬火球铁 1200-5，其生产工艺属首次应用到板簧支座上。一种高强度高韧性高耐磨性等 温淬火球铁1200-5具体成分如下：
C：3.7-3.85％，Si：2.4-2.7％，Mn：0.30-0.40％，P：≤0.06％，S：≤ 0.02％，Cu：0.70-0.90％，Mo：0.35-0.45％，Re：≤0.03％，Mg：0.03-0.06％， 其余Fe。
试验化学成分及热处理后机械性能
一种高强度高韧性高耐磨性等温淬火球铁1200-5制备方法，具体生产工艺 如下：
球化剂、75％硅铁孕育剂应即将出铁水前加入，不需过早加入球化包内，并 加同牌号铁屑覆盖捣实。
球化剂加入量1.3％，孕育剂加入量0.7-0.9％，可进行两次孕育，向包内加 球化剂时,应加在靠炉一侧的球化坑内,上需覆盖适量覆盖剂,以防止球化剂漂 浮。
造型、制芯，可以采用水玻璃、呋喃树脂、酚醛树脂、派普树脂等自硬砂 造型，型腔和砂芯中的浇注系统及工作表面涂料。
浇注温度1400-1430℃(指铁水球化后开始浇注前的铁水温度)；
使用含铋随流孕育剂随流孕育处理，孕育量占铁水量0.04-0.6％。
浇注时间：每包铁水8分钟以内浇注完毕，浇注过程中浇口杯要充满。
浇注后半小时内砂型勿动，2小时后方能打箱，清理。
热处理工艺：清理后的铸件毛坯随炉升温到880-900℃，保温： 140-160Min(可根据壁厚调节使铸件心部金相达到标准)；淬火：盐浴 340-350℃，时间130-150Min，沥盐：20Min，放入水池中清洗：40Min。
检测，机械性能：抗拉强度(MPa)≥1200,延伸率(％)≥5,硬度 (HBW):320-380；
金相：球化率:1-3级,基体组织:奥氏体+贝氏体。
一种高强度高韧性高耐磨性等温淬火球铁1200-5应用，应用到矿用车的板 簧支座上。
一种等温淬火球铁的制备方法的应用，将此等温淬火球铁的制备方法所制 备的等温淬火球铁应用到矿用车的板簧支座上。
目前，采用等温淬火球铁1200-5材质的产品设计和生产板簧支座的方法是 首创。可以用铸钢材质或其余低牌号等温淬火球铁，并通过增加局部强度增加 重量等方法更改产品设计，达到设计初衷，但成本重量将会增加。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明 的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的 保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公 知的现有技术。
Claims (10)
1.一种等温淬火球铁，其特征在于，具体成分如下：
C：3.7-3.85％，Si：2.4-2.7％，Mn：0.30-0.40％，P：≤0.06％，S：≤0.02％，Cu：0.70-0.90％，Mo：0.35-0.45％，Re：≤0.03％，Mg：0.03-0.06％，其余Fe。
2.一种权利要求1所述的等温淬火球铁的制备方法，其特征在于，包括：
球化剂采用龙钇重稀土球化剂和轻稀土球化剂二种混合；
球化剂、孕育剂在即将出铁水前加入，加同牌号铁屑覆盖捣实；
使用含铋随流孕育剂随流孕育处理，孕育量占铁水量0.04-0.6％；
热处理工艺：清理后的铸件毛坯随炉升温到880-900℃，保温：140-160Min；淬火：盐浴340-350℃，时间130-150Min；沥盐：20Min；放入水池中清洗：40Min。
3.根据权利要求2所述的等温淬火球铁的制备方法，其特征在于，还包括：
开始浇注前的铁水温度为1400-1430℃；
浇注时间：每包铁水8分钟以内浇注完毕，浇注过程中浇口杯要充满；
浇注后半小时内砂型勿动，2小时后方能打箱，清理。
4.根据权利要求3所述的等温淬火球铁的制备方法，其特征在于：
所述龙钇重稀土球化剂为0.7％龙钇重稀土球化剂，0.7％为龙钇重稀土球化剂加入铁水的质量比；
所述轻稀土球化剂为0.6％轻稀土球化剂，0.6％为轻稀土球化剂加入铁水的质量比。
5.根据权利要求3所述的等温淬火球铁的制备方法，其特征在于：
所述孕育剂为75％硅铁孕育剂。
6.根据权利要求3所述的等温淬火球铁的制备方法，其特征在于：
所述球化剂加入量1.3％，所述孕育剂加入量0.7-0.9％，进行两次孕育，向球化包内加球化剂时,应加在靠炉一侧的球化坑内,上需覆盖适量同牌号铁屑,以防止球化剂漂浮。
7.根据权利要求3所述的等温淬火球铁的制备方法，其特征在于：
所述等温淬火球铁的机械性能：抗拉强度MPa≥1200,延伸率％≥5,硬度HBW:320-380。
8.根据权利要求3所述的等温淬火球铁的制备方法，其特征在于：
所述等温淬火球铁的金相：球化率:1-3级,基体组织:奥氏体+贝氏体。
9.权利要求1所述的一种等温淬火球铁的应用，其特征在于，等温淬火球铁应用到矿用车的板簧支座上。
10.一种权利要求2所述的一种等温淬火球铁的制备方法的应用，其特征在于，所制备的等温淬火球铁应用到矿用车的板簧支座上。
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