CN113930663A - 一种具有高热导率和高强度的灰铸铁 - Google Patents

一种具有高热导率和高强度的灰铸铁 Download PDF

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Abstract

本发明属于灰铸铁材料技术领域，提出了一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，按质量百分数计，原料包括C：3.40‑3.80％，Si：1.40‑1.80％，Mn：0.50‑0.70％，P：0.02‑0.07％，S：0.06‑0.08％，Cu：0.40‑0.60％，Cr：0.10‑0.50％，Sn：0.03‑0.06％，Mo：0.08‑0.20％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。其制备方法包括熔炼、检测成分、升温、出炉孕育，转包孕育，随流孕育和浇注成型。通过上述技术方案，解决了现有技术中碳含量提高的同时，灰铸铁强度不能同时提高的问题。

Description

一种具有高热导率和高强度的灰铸铁
技术领域
本发明属于灰铸铁材料技术领域，涉及一种具有高热导率和高强度的灰铸铁。
背景技术
灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，也是在工业生产中被应用最广的一类铸铁，其具有良好的铸造性能，同时在减振、耐磨、切削加工以及缺口敏感性等方面表现优异，目前汽车离合器压盘，多数采用灰铸铁制造。离合器在工作过程中，会产生大量的热量。热量如果不能及时散发，会影响离合器的正常工作，因此需要离合器压盘有比较高的热导率。
一般灰铸铁的成分为：C：3.0-3.5％，Si：1.5-2.0％，Mn：0.5-0.7％，P：0.02-0.07％，S：0.05-0.08％，剩余为基体元素Fe及其他杂质。灰铸铁热导率和碳含量有关，碳含量越高，热导率越高，但过高的碳含量会导致压盘铸件强度下降，影响使用。而在碳含量超过3.4％时，灰铸铁的强度会下降到220MPa以下，不能达到HT250的标准(强度≥250MPa)。因此提高灰铸铁的强度是行业中急需解决的问题。
发明内容
本发明提出一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，解决了现有技术中碳含量提高的同时，灰铸铁强度不能同时提高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，按质量百分数计，原料包括C：3.40-3.80％，Si：1.40-1.80％，Mn：0.50-0.70％，P：0.02-0.07％，S：0.06-0.08％，Cu：0.40-0.60％，Cr：0.10-0.50％，Sn：0.03-0.06％，Mo：0.08-0.20％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。
进一步地，按质量百分数计，原料包括C：3.40-3.50％，Si：1.60-1.80％，Mn：0.60-0.70％，P：0.02-0.04％，S：0.07-0.08％，Cu：0.40-0.50％，Cr：0.20-0.50％，Sn：0.04-0.06％，Mo：0.09-0.16％，N：0.011-0.013％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。
一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，包括以下步骤：
A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照权利要求1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1200-1400℃将原料熔化为熔融液；
B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.40-3.80％，Si＝1.40-1.80％，Mn＝0.50-0.70％，Cr＝0.10-0.50％，P＝0.02-0.07％，S＝0.06-0.08％，Mo＝0.08-0.20％，Mo≥S+P时，升温至1500-1520℃，保温2.5-4min，将温度调至1400-1450℃，得到铁水；
C、步骤B的铁水出炉时，在1300℃～1360℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育，空冷至室温，得到灰铸铁成品。
进一步地，按质量百分比计，所述铸造生铁的成分包括C＝4.10-4.35％，Si＝0.5-0.75％，Mn＝0.08-0.10％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.064％，Ti＜0.035％，Al＜0.047％，其余为Fe。
进一步地，按质量百分比计，所述废钢的化学成分是C＝0.05-0.37％，Si＝0.03-0.35％，Mn＝0.20-0.40％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.15％，Ti＜0.035％，Al＜0.062％，其余为Fe。
进一步地，所述出炉孕育采用铁水总质量0.1-0.2％的一次孕育剂；导包孕育采用铁水总质量0.1-0.2％的二次孕育剂，随流孕育采用铁水总质量0.05-0.1％的一次孕育剂。
进一步地，按质量百分比计，所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe。
进一步地，按质量份数计，所述二次孕育剂包括5-6份纳米氧化铈、0.1-0.3份纳米氧化钇、0.5-0.8份氮化铬、1.5-2份铜、2-7份硅铁、4-5份膨胀石墨粉、25-28份乙醇水溶液。
进一步地，所述乙醇水溶液的质量浓度为2-3％。
进一步地，所述氮化铬中铬的含量为86.5wt％；氮的含量为13.1wt％，余量为Fe。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明通过对合金配方的优化设计，结合制备过程中三次孕育处理，在提高碳含量的同时保证了强度，碳含量＞3.4％的同时，强度可达272-289MPa，热导率55.0-55.8W/(m*K)，其中本发明设计了Cu：0.40-0.60％，Cr：0.10-0.50％、Sn：0.03-0.06％、Mo：0.08-0.20％的合金强化成分，和其他必要的合金成分复配，解决了现有技术中碳含量提高的同时，灰铸铁强度不能同时提高的问题。
2、本发明中的灰铸铁采用较高的碳当量，通过添加Mo、S和P进行合金强化，其中最为重要的是控制了Mo的含量，Mo元素的添加阻碍石墨析出，并细化珠光体，减少裂纹从石墨薄片处萌生的机会，同时使得相邻石墨片间平均距离减小，有利于提高灰铸铁热性能；同时添加了适量的S和P，按照Mo≥S+P的含量关系，严格控制合金成分，和其他合金成分复配，提高了灰铸铁的拉伸强度。
3、本发明中采用氮化铬为增氮剂，膨胀石墨粉负载纳米氧化铈、纳米氧化钇、氮化铬-铜-硅铁合金粉，增强了氮的吸收效果，使最终铁水百分比化学成分中氮含量达到：0.010-0.013％，发明人在研究过程中发现，氮的溶解度不好，因此不容易控制投入增氮剂的用量，导致最终铸铁中的成分含氮量容易出现过多过少现象，而含氮量过多容易使灰铸铁出现皮下气孔缺陷，含氮量过少不利于强度的提高，因此含氮量的控制对灰铸铁成品的质量稳定性有重要的影响，而本发明采用膨胀石墨粉负载纳米氧化铈、纳米氧化钇、氮化铬-铜-硅铁合金粉，不仅可以提高氮的吸收率，氮的吸收率在60-72％，还能有效控制铸造铁成品中氮含量，使得制备得到的灰铸铁成品质量稳定；同时，温度对氮的溶解度也有着重要影响，发明人研究发现，在铁水温度在1500-1600℃的范围内，本发明氮化铬的吸收率较差，因此本发明在1300℃～1360℃进行复合孕育，进一步提高了氮的吸收率。
4、本发明中使用出炉孕育、导包孕育、随流孕育组成的复合孕育方式，并且对熔炼温度、出铁水温度、孕育温度及孕育方式，孕育剂的配比和用量做出了严格的要求，进一步的提升了灰铸铁的强度，从而保证了产品的质量。其中二次孕育剂采用纳米氧化铈、纳米氧化钇复配协同，提高了灰铸铁成品的强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作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。
各实施例灰铸铁原料成分配比按照如下表1所示。按质量百分比计，本发明中采用的铸造生铁的成分包括C＝4.10-4.35％，Si＝0.5-0.75％，Mn＝0.08-0.10％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.064％，Ti＜0.035％，Al＜0.047％，其余为Fe；废钢的化学成分是C＝0.05-0.37％，Si＝0.03-0.35％，Mn＝0.20-0.40％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.15％，Ti＜0.035％，Al＜0.062％，其余为Fe；Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料分别为市售普通的硅铁、铬铁、钼铁、锰铁、铜、锡金属，可购买得到，硅铁中硅的含量为75wt％；Fe的含量为13.1wt％，余量为杂质；按质量百分比计，本发明所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe。
表1各实施例原料比例(质量百分比)
Figure BDA0002584008190000031
Figure BDA0002584008190000041
表中“-”表示不含有该成分。
实施例1
A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照表1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1200℃将原料熔化为熔融液；
B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.45％，Si＝1.80％，Mn＝0.50％，Cr＝0.50％，P＝0.07％，S＝0.06％，Mo＝0.20％，Mo≥S+P时，升温至1520℃，保温2.5min，将温度调至1450℃，得到铁水；
C、步骤B的铁水出炉时，在1360℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育；其中出炉孕育为铁水倒入周转包，周转包中加入铁水总质量0.1％的一次孕育剂；按质量百分比计，所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe；
导包孕育为周转包导入浇注机内，浇注机内加入铁水总质量0.2％的二次孕育剂；按质量份数计，所述二次孕育剂包括5份纳米氧化铈、0.3份纳米氧化钇、0.5份氮化铬、2份铜、2份硅铁、5份膨胀石墨粉、25份质量浓度为3％的乙醇水溶液；
打渣后浇注时进行随流孕育，采用铁水总质量0.05％的一次孕育剂，一次孕育剂的粒度0.1-0.5mm，空冷至室温，得到灰铸铁成品。
实施例2
A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照表1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1400℃将原料熔化为熔融液；
B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.80％，Si＝1.40％，Mn＝0.60％，Cr＝0.20％，P＝0.02％，S＝0.08％，Mo＝0.10％，Mo≥S+P时，升温至1500℃，保温4min，将温度调至1400℃，得到铁水；
C、步骤B的铁水出炉时，在1360℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育；其中出炉孕育为铁水倒入周转包，周转包中加入铁水总质量0.2％的一次孕育剂；按质量百分比计，所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe；
导包孕育为周转包导入浇注机内，浇注机内加入铁水总质量0.1％的二次孕育剂；按质量份数计，所述二次孕育剂包括5份纳米氧化铈、0.3份纳米氧化钇、0.8份氮化铬、1.5份铜、7份硅铁、4份膨胀石墨粉、28份质量浓度为2％的乙醇水溶液；
打渣后浇注时进行随流孕育，采用铁水总质量0.1％的一次孕育剂，一次孕育剂的粒度0.1-0.5mm，空冷至室温，得到灰铸铁成品。
实施例3
A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照表1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1300℃将原料熔化为熔融液；
B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.50％，Si＝1.60％，Mn＝0.70％，Cr＝0.10％，P＝0.04％，S＝0.07％，Mo＝0.16％，Mo≥S+P时，升温至1510℃，保温3min，将温度调至1420℃，得到铁水；
C、步骤B的铁水出炉时，在1350℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育；其中出炉孕育为铁水倒入周转包，周转包中加入铁水总质量0.15％的一次孕育剂；按质量百分比计，所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe；
导包孕育为周转包导入浇注机内，浇注机内加入铁水总质量0.12％的二次孕育剂；按质量份数计，所述二次孕育剂包括5.5份纳米氧化铈、0.2份纳米氧化钇、0.6份氮化铬、1.6份铜、4份硅铁、4.5份膨胀石墨粉、26份质量浓度为2％的乙醇水溶液；
打渣后浇注时进行随流孕育，采用铁水总质量0.08％的一次孕育剂，一次孕育剂的粒度0.1-0.5mm，空冷至室温，得到灰铸铁成品。
实施例4
A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照表1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1350℃将原料熔化为熔融液；
B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.48％，Si＝1.50％，Mn＝0.55％，Cr＝0.40％，P＝0.05％，S＝0.07％，Mo＝0.13％，Mo≥S+P时，升温至1500℃，保温2.5min，将温度调至1400℃，得到铁水；
C、步骤B的铁水出炉时，在1320℃℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育；其中出炉孕育为铁水倒入周转包，周转包中加入铁水总质量0.16％的一次孕育剂；按质量百分比计，所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe；
导包孕育为周转包导入浇注机内，浇注机内加入铁水总质量0.11％的二次孕育剂；按质量份数计，所述二次孕育剂包括5份纳米氧化铈、0.2份纳米氧化钇、0.7份氮化铬、1.6份铜、5份硅铁、4份膨胀石墨粉、25份质量浓度为3％的乙醇水溶液；
打渣后浇注时进行随流孕育，采用铁水总质量0.07％的一次孕育剂，一次孕育剂的粒度0.1-0.5mm，空冷至室温，得到灰铸铁成品。
实施例5
A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照表1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1250℃将原料熔化为熔融液；
B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.60％，Si＝1.45％，Mn＝0.65％，Cr＝0.30％，P＝0.06％，S＝0.06％，Mo＝0.14％，Mo≥S+P时，升温至1500℃，保温4min，将温度调至1450℃，得到铁水；
C、步骤B的铁水出炉时，在1350℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育；其中出炉孕育为铁水倒入周转包，周转包中加入铁水总质量0.18％的一次孕育剂；按质量百分比计，所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe；
导包孕育为周转包导入浇注机内，浇注机内加入铁水总质量0.16％的二次孕育剂；按质量份数计，所述二次孕育剂包括6份纳米氧化铈、0.3份纳米氧化钇、0.5份氮化铬、2份铜、2份硅铁、5份膨胀石墨粉、25份质量浓度为3％的乙醇水溶液；
打渣后浇注时进行随流孕育，采用铁水总质量0.06％的一次孕育剂，一次孕育剂的粒度0.1-0.5mm，空冷至室温，得到灰铸铁成品。
对比例1
与实施例1仅在于原料配比成分的不同，见表1，还有步骤B的不同：将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.45％，Si＝1.80％，Mn＝0.50％，P＝0.07％，S＝0.06％，其他制备方法步骤均相同。
对比例2
与实施例1仅在于原料配比成分的不同，见表1，还有步骤B的不同：将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.45％，Si＝1.80％，Mn＝0.50％，Cr＝0.50％，P＝0.07％，S＝0.06％，Mo＝0.10％，其他制备方法步骤均相同。
对比例3
与实施例1仅在于二次孕育剂的配方不同，二次孕育剂包括5份纳米氧化铈、0.5份氮化铬、2份铜、2份硅铁、5份膨胀石墨粉、25份质量浓度为3％的乙醇水溶液。
对比例4
与实施例1仅在于二次孕育剂的配方不同，二次孕育剂包括0.3份纳米氧化钇、0.5份氮化铬、2份铜、2份硅铁、5份膨胀石墨粉、25份质量浓度为3％的乙醇水溶液。
对比例5
与实施例1仅在于二次孕育剂的配方不同，二次孕育剂包括0.5份氮化铬、2份铜、2份硅铁、5份膨胀石墨粉、25份质量浓度为3％的乙醇水溶液。
上述实施例中，本发明的二次孕育剂制备方法包括如下制备步骤：
(1)先将氮化铬、铜、硅铁混合均匀后投入电炉中，熔融后浇注成型，然后将所得合金粉碎，过200-300目筛，得合金粉；
(2)将纳米氧化铈、纳米氧化钇与膨胀石墨粉混合，加入乙醇水溶液中，搅拌混合均匀后进行密闭球磨2h，球磨所得浆料在1200r/min搅拌混合15h，得膨胀石墨负载纳米铈-钇氧化物浆料；
(3)将步骤(1)所得的合金粉、步骤(2)所得浆料混合，在密闭环境中进行二次搅拌，然后在1000r/min搅拌混合18h后干燥，完全除去水份，破碎至粒度为25-35目，即得二次孕育剂。
所述氮化铬中铬的含量为86.5wt％；氮的含量为13.1wt％，余量为Fe。
由于纳米材料的结构特点，其在熔体中的分散性差，容易漂浮，本发明二次孕育剂采用膨胀石墨粉负载纳米氧化铈、纳米氧化钇、氮化铬-铜-硅铁合金粉，使得纳米氧化铈和纳米氧化钇在铸铁熔液中能快速熔入，得到良好的分散，从而更好地发挥纳米氧化铈和纳米氧化钇协同促进石墨化过程，细化铸铁结构的作用，避免了灰铸铁成分分布不均匀，提高了灰铸铁的强度，使得本发明的灰铸铁材料有较高的碳含量的同时，也有较高的强度。
灰铸铁测试：
1、化学成分测试：采用直读光谱仪，型号SPECTRO。
2、拉伸强度：按照GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法测试。
3、金相检验：按照GB/T7216-2009灰铸铁金相检验。
4、热导率测试：按照ASTME1461-2013闪光法测定热扩散率的标准试验方法进行测试。
表2灰铸铁性能测试结果
Figure BDA0002584008190000071
Figure BDA0002584008190000081
对比例6：现有的灰铸铁，检测其成分为C：3.35％，Si：1.5％，Mn：0.7％，P：0.02％，S：0.08％，剩余为基体元素Fe及其他杂质，测量其拉伸强度为231MPa，金相检验测得石墨长度等级为3级。
结果分析：从上表2数据可以看出，本发明实施例1-6制备的灰铸铁材料在碳含量＞3.4的同时，也具有较高的强度，强度可达289MPa。
由表1和表2结合来看，本发明中实施例1与对比例1作比较，对比例1中未加入Cu、Cr、Sn、Mo成分，其制备的灰铸铁强度小于实施例1，对比例2中原料成分不满足Mo≥S+P的含量关系，其制备的灰铸铁强度也小于实施例1，可见本发明中Cu、Cr、Sn、Mo成分的配合加入，强化了灰铸铁的拉伸强度；同时按照Mo≥S+P的含量关系，严格控制合金成分，和其他合金成分复配，提高了灰铸铁的拉伸强度；
对比例3和对比例4中二次孕育剂中均未采用纳米氧化铈、纳米氧化钇二者复配协同，对比例5二次孕育剂中没有添加纳米氧化铈、纳米氧化钇，其制备的灰铸铁强度均小于实施例1，可见本发明二次孕育剂中纳米氧化铈、纳米氧化钇复配协同，进一步提高了灰铸铁成品的强度。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，其特征在于，按质量百分数计，原料包括C：3.40-3.80％，Si：1.40-1.80％，Mn：0.50-0.70％，P：0.02-0.07％，S：0.06-0.08％，Cu：0.40-0.60％，Cr：0.10-0.50％，Sn：0.03-0.06％，Mo：0.08-0.20％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。
2.根据权利要求1所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，其特征在于，按质量百分数计，原料包括C：3.40-3.50％，Si：1.60-1.80％，Mn：0.60-0.70％，P：0.02-0.04％，S：0.07-0.08％，Cu：0.40-0.50％，Cr：0.20-0.50％，Sn：0.04-0.06％，Mo：0.09-0.16％，N：0.011-0.013％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。
3.一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照权利要求1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1200-1400℃将原料熔化为熔融液；
B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.40-3.80％，Si＝1.40-1.80％，Mn＝0.50-0.70％，Cr＝0.10-0.50％，P＝0.02-0.07％，S＝0.06-0.08％，Mo＝0.08-0.20％，Mo≥S+P时，升温至1500-1520℃，保温2.5-4min，将温度调至1400-1450℃，得到铁水；
C、步骤B的铁水出炉时，在1300℃～1360℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育，空冷至室温，得到灰铸铁成品。
4.根据权利要求3所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，所述铸造生铁的成分包括C＝4.10-4.35％，Si＝0.5-0.75％，Mn＝0.08-0.10％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.064％，Ti＜0.035％，Al＜0.047％，其余为Fe。
5.根据权利要求3所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，所述废钢的化学成分是C＝0.05-0.37％，Si＝0.03-0.35％，Mn＝0.20-0.40％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.15％，Ti＜0.035％，Al＜0.062％，其余为Fe。
6.根据权利要求3所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述出炉孕育采用铁水总质量0.1-0.2％的一次孕育剂；导包孕育采用铁水总质量0.1-0.2％的二次孕育剂，随流孕育采用铁水总质量0.05-0.1％的一次孕育剂。
7.根据权利要求6所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，所述一次孕育剂包括Si：70.00％-76.00％，Ca：0.20-0.30％，Sr：0.60％-1.00％，Ba：0.10％-0.50％，Zr：0.02％-0.15％，Al：≤0.5％，余量为Fe。
8.根据权利要求6所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，按质量份数计，所述二次孕育剂包括5-6份纳米氧化铈、0.1-0.3份纳米氧化钇、0.5-0.8份氮化铬、1.5-2份铜、2-7份硅铁、4-5份膨胀石墨粉、25-28份乙醇水溶液。
9.根据权利要求8所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述乙醇水溶液的质量浓度为2-3％。
10.根据权利要求8所述的一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述氮化铬中铬的含量为86.5wt％；氮的含量为13.1wt％，余量为Fe。
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