CN114058936A - 球墨铸铁及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球墨铸铁及其制备方法。按照质量百分数计,该球墨铸铁包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe。该球墨铸铁中含有特定配比的组分,各组分协调配合,从而提高了球墨铸铁的抗疲劳性能,且具有较高的球化等级和较多的珠光体数量。
Description
技术领域
本发明涉及合金制备技术领域,特别是涉及一种球墨铸铁及其制备方法。
背景技术
自上世纪五十年代初起,球墨铸铁材料因具有良好的综合机械性能与工艺性能而逐渐得到了推广应用。球墨铸铁具有强度高,抗冲击性能哟优异及韧性好等特点,相比于锻钢,其在塑性、抗蚀、抗氧化、耐热、抗裂、减振及成本等方面具有很大优势,使其很快代替锻钢成为曲轴等机械零构件的主要应用材料。
球墨铸铁的抗疲劳性能是设计、铸造机械零构件的关键参数。抗疲劳性能用以表达材料在循环载荷作用下的损伤和破坏。日内瓦国际标准化组织将金属疲劳描述为“金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳”。由于工程中绝大多数机械在动载荷作用下工作,因此疲劳破坏问题普遍存在于各种机械零构件之中,引起疲劳失效的循环载荷峰值往往远小于根据静态断裂分析估算出来的安全载荷,并且在达到疲劳寿命时,在无明显征兆的情况下,机械零构件的结构会突然断裂失效。近年来,随着机械设备向高速、轻量大型化发展,机械零构件的服役条件也越来越恶劣,导致重大疲劳失效事故层出不穷。
随着科技的发展,要求轻量化的球墨铸铁零件材料在1.0×107次的寿命时长下的旋转弯曲疲劳性达到330MPa及以上,传统技术制得的球墨铸铁无法满足该要求,大大限制的球墨铸铁的应用。因此,现有技术仍有待改进。
发明内容
基于此,本发明提供了一种球墨铸铁及其制备方法,该球墨铸铁的抗疲劳性能高。
本发明提供一种球墨铸铁,按照质量百分数计,所述球墨铸铁包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe。
在其中一些实施例中,按照质量百分数计,所述球墨铸铁包括以下成分:3.75wt%~3.9wt%C、2.6wt%~2.8wt%Si、0.75wt%~0.85wt%Cu、0.005wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.12wt%~0.3wt%Mn、0.01wt%~0.03wt%RE、0~0.03wt%P、0~0.02wt%S及余量为Fe。
本发明的另一方面,提供一种球墨铸铁的制备方法,包括如下步骤:
提供制备原料,并熔炼成原铁水;
对所述原始铁水进行脱硫处理,得到脱硫后的铁水;
将所述脱硫后的铁水在稀土硅铁镁合金球化剂、及硅铁孕育剂的作用下进行球化处理;得到球化后的铁水;所述硅铁孕育剂的质量为原铁水的质量的0.5wt%~0.7wt%;所述稀土硅铁镁合金球化剂的质量为出铁量的1.1wt%~1.2wt%;
所述球化后的铁水包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe;
将所述球化后的铁水进行浇注处理,得到球墨铸铁。
在其中一些实施例中,所述硅铁孕育剂的质量为原铁水的质量的0.55wt%~0.65wt%。
在其中一些实施例中,所述稀土硅铁镁合金球化剂的质量为原铁水的质量的1.1wt%~1.2wt%。
在其中一些实施例中,所述球化处理的温度为1510℃~1530℃;和/或
所述脱硫后的铁水的含硫量低于0.04wt%。
在其中一些实施例中,所述浇注处理的温度为1360℃~1400℃;和/或
在进行所述浇注处理的同时,加入随流孕育剂进行瞬时孕育;所述随流孕育剂的质量为出铁量的0.1wt%~0.2wt%。
在其中一些实施例中,在所述硫化处理的步骤之后,且在所述球化处理的步骤之前,还包括如下步骤:
在所述脱硫后的铁水中通入氩气,并在脱硫后的铁水的表面铺洒除渣剂和集渣剂,以对所述脱硫后的铁水进行净化处理。
在其中一些实施例中,所述氩气的压力为0.1MPa~0.3MPa,所述净化处理的时间为3min~5min。
在其中一些实施例中,按照质量百分数计,所述原始铁水包括如下成分:3.50wt%~3.85wt%C、1.50wt%~1.80wt%Si、Mn≤0.30wt%、P≤0.030wt%、S≤0.10wt%、0.70wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.010wt%Sb及余量Fe;和/或
按照质量百分数计,所述制备原料包括:10wt%~20wt%生铁、50wt%~80wt%废钢和10wt%~30wt%回炉铁、0.001wt%~0.01%锑,0.7wt%~0.85wt%电解铜,1.1wt%~1.2wt%稀土硅铁镁合金,05wt%~0.7wt%5SiFe。
上述球墨铸铁中含有特定配比的组分,控制C、Si、Cu、Sb、Mg及Fe的特定的配比范围,并控制Mn、S和P在合理的范围,各组分协调作用,从而提高了球墨铸铁的抗疲劳性能,且具有较高的球化等级和珠光体数量。
上述球墨铸铁的制备方法中,通过控制原料配比,获得含有特定配比的组分。其中,在球化处理的步骤中,通过控制硅铁孕育剂和稀土硅铁镁合金球化剂的特定用量,控制孕育量,从而提高球墨铸铁的石墨球数,进一步提高球墨铸铁的抗疲劳性能。
附图说明
图1为实施例1制得的球墨铸铁的金相图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。具体实施例中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
传统技术制得的球墨铸铁的抗疲劳性能较低,大大限制的球墨铸铁的应用。技术人员尝试通过多元合金化增强球墨铸铁的力学性能的传统技术中,添加的合金化元素种类较多、成分难以控制,且元素之间的相互作用复杂,金相变化错综复杂,往往难以达到预期,此工艺的研究记载实际中的应用进展缓慢。
基于此,本发明的技术人员通过大量的创造是获得了本发明中的球墨铸铁及其制备方法,该球墨铸铁具有较高的抗疲劳性能,在1.0×107的寿命时长下的旋转弯曲疲劳性达到330MPa及以上。具体技术方案如下。
本发明一实施方式提供了一种球墨铸铁,按照质量百分数计,该球墨铸铁包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe。
上述球墨铸铁中含有特定配比的组分,控制C、Si、Cu、Sb、Mg及Fe的特定的配比范围,并控制Mn、S和P在合理的范围,各组分协调作用,从而提高了球墨铸铁的抗疲劳性能,且具有较高的球化等级和珠光体数量。
需要说明的是,RE为稀土元素,稀土元素选自元素周期表ⅢB族元素中的至少一种。
具体地,RE选自钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)中的至少一种。
优选地,在其中一些实施例中,按照质量百分数计,该球墨铸铁包括以下成分:3.75wt%~3.9wt%C、2.6wt%~2.8wt%Si、0.75wt%~0.8 5wt%Cu、0.005wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.12wt%~0.3wt%Mn、0.01wt%~0.03wt%RE、0~0.03wt%P、0~0.02wt%S及余量为Fe。
在其中一些实施例中,按照质量百分数计,该球墨铸铁包括以下成分:3.85wt%C、2.75wt%Si、0.81wt%Cu、0.008wt%Sb、0.035wt%Mg、0.29wt%、Mn、0.021wt%RE、0.028wt%P、0.012wt%S及余量为Fe。
在其中一些实施例中,按照质量百分数计,该球墨铸铁包括以下成分:3.78wt%C、2.68wt%Si、0.76wt%Cu、0.005Sb、0.032wt%Mg、0.28wt%Mn、0.027wt%RE、0.026wt%P、0.02wt%S及余量为Fe。
本发明一实施方式还提供一种球墨铸铁的制备方法,包括如下步骤S10~S40。
步骤S10、提供制备原料,并熔炼成原铁水。
步骤S20、将步骤S10获得的原始铁水进行脱硫处理,得到脱硫后的铁水。
步骤S30、将步骤S20获得的脱硫后的铁水在稀土硅铁镁合金球化剂、及硅铁孕育剂的作用下进行球化处理;得到球化后的铁水;硅铁孕育剂的质量为原铁水的质量的0.5wt%~0.7wt%;稀土硅铁镁合金球化剂的质量为原铁水的质量的1.1wt%~1.2wt%;
球化后的铁水包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe。
步骤S40、将步骤S20获得的球化后的铁水进行浇注处理,得到球墨铸铁。
可理解,球化后的铁水成分决定了得到的球墨铸铁成分,即制得的球墨铸铁成分包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe。
在其中一些实施例中,按照质量百分数计,原始铁水包括如下成分:3.50wt%~3.85wt%C、1.50wt%~1.80wt%Si、Mn≤0.30wt%、P≤0.030wt%、S≤0.10wt%、0.70wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.010wt%Sb及余量Fe。
具体地,步骤S10中,按照质量百分数计,制备原料包括:10wt%~20wt%生铁、50wt%~80wt%废钢和10wt%~30wt%回炉铁、0.001wt%~0.01%锑,0.7wt%~0.85wt%电解铜,1.1wt%~1.2wt%稀土硅铁镁合金,05wt%~0.7wt%5SiFe。
需要说明的是,步骤S10中,可根据熔炼后的原铁水的所需的组成成分,采用本领域中相对应的原料进行配置,包括但不限于上述具体的制备原料。
在其中一些实施例中,步骤S20中,脱硫处理在脱硫剂的作用下进行,包括如下步骤:
将脱硫包烫热、烫透直至脱硫包的包内温度高于800℃,然后原始铁水,然后加入脱硫剂,搅拌3~5min,最后扒净铁水液面上的熔渣,得到脱硫后的铁水。
在其中一些实施例中,脱硫剂采用深度脱硫剂。
在其中一些实施例中,脱硫后的铁水的含硫量低于0.04wt%。
在其中一些实施例中,在硫化处理的步骤之后,且在球化处理的步骤之前,还包括如下步骤:
在脱硫后的铁水中通入氩气,并在脱硫后的铁水的表面铺洒除渣剂和集渣剂,以对所述脱硫后的铁水进行净化处理。
氩气为惰性气体,不与铁液反应;同时氩气形成的气泡上浮过程中轻微搅动铁水,将铁水中微小的、除渣剂很难去除的杂质带到铁水的液面,减少铸件中的晶间夹杂,提高材料的强韧性。
具体地,氩气从脱硫后的铁水的底部通入。
具体地,氩气的压力0.1MPa~0.3MPa,净化处理的时间3min~5min。
进一步地,净化处理后,还包括对铁水表面进行扒渣的步骤。
在其中一些实施例中,步骤S30中,硅铁孕育剂的质量为原铁水的质量的0.5wt%~0.7wt%。
在其中一些实施例中,步骤S30中,稀土硅铁镁合金球化剂的质量为原铁水的质量的1.1wt%~1.2wt%。
通过控制球化剂、孕育剂的加入量,从而控制孕育量,从而提高球墨铸铁的石墨球数,获得含有特定配比的组分,进一步提高球墨铸铁的抗疲劳性能。
优选地,制得的球墨铸铁包括以下成分:3.75wt%~3.9wt%C、2.6wt%~2.8wt%Si、0.75wt%~0.8 5wt%Cu、0.005wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.12wt%~0.3wt%Mn、0.01wt%~0.03wt%RE、0~0.03wt%P、0~0.02wt%S及余量为Fe。
在其中一些实施例中,步骤S30中,球化处理的温度为1510℃~1530℃。
进一步地,球化处理采用盖包球化法进行。如此还可以提高铁水中镁的吸收率,控制含硫量。具体如下:
将稀土硅铁镁合金球化剂和硅铁孕育剂加在堤坝式球化包的底部,且先加稀土硅铁镁合金球化剂,上面再覆盖硅铁孕育剂,堤坝的高度以保证铁水加入后低于坝高为宜。且,球化处理时,以铁水完全覆盖住进铁液孔、镁光不外泄为宜。
具体地,稀土硅铁镁合金球化剂的组分为:FeSiMg8RE3;硅铁孕育剂为75硅铁。
进一步地,球化处理以包盖进铁液孔、不出现镁光为标志,然后才能打开包盖,如打开包盖后铁水仍在沸腾并有镁光,一定要等铁水表面平静后才能进行后续扒渣处理。
进一步地,扒渣处理通过在铁水中撒集渣剂进行;扒渣完毕后,进一步在铁水的液面上撒上集渣剂,盖上包盖,然后再进行浇注处理。
在其中一些实施例中,步骤S40中,浇注处理的温度为1360℃~1400℃。
优选地,步骤S40中,在进行浇注处理的同时,加入随流孕育剂进行瞬时孕育;随流孕育剂的质量为提水质量的0.1wt%~0.2wt%。
在其中一些实施例中,在进行浇注处理完毕后,将浇注获得的单铸试块冷却至500℃以下。
下面将结合具体的实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围,在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例所进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
具体实施例以下为具体实施例。
实施例1
(1)配备原料:提供包括高纯生铁、废钢和回炉铁的铁料,锑(牌号为SB-3),电解铜,稀土硅铁镁合金,75SiFe。然后将原料熔炼成原铁水,原铁水的组成成分具体如表1所示。
(2)脱硫工序:首先将脱硫包烫热、烫透,至包内温度高于800℃时,倒入原始铁水,吊上脱硫搅拌装置,盖在铁水包口上,并盖严。然后从脱硫搅拌装置的加料孔内加入深度脱硫剂(CaO基脱硫粉剂),搅拌5min,再吊起脱硫搅拌装置,扒净铁水液面上的熔渣,采用浇注光谱分析试块,分析硫含量,控制铁水的硫含量低于0.04wt%,得到脱硫后的铁水,硫含量如表2所示。
(2)净化工序:在脱硫包底部吹入氩气,氩气压力0.1MPa~0.3MPa,时间5min,且吹氩气后表面撒DFC-300集渣剂和C4 30-50目除渣剂,然后对铁水的表面扒渣。得到净化后的铁水
(4)将净化后的铁水全部倒回中频感应电炉中,立即加热升温至1510℃~1530℃进行球化处理。球化处理采用盖包球化法,将球化剂和部分孕育剂加在堤坝式球化包的底部,其中先加球化剂,上面再覆盖孕育剂,堤坝的高度以保证球化材料加入后低于坝高为宜。球化剂采用牌号为FeSiMg8RE3的稀土硅铁镁合金,加入量为原铁水质量的1.1%wt%,孕育剂采用75硅铁,孕育剂加入量为原铁水质量的0.6wt%。球化处理时以铁液完全覆盖住进铁液孔、镁光不外泄为宜;球化处理结束以包盖进铁液孔、不出现镁光为标志,要待结束后打开包盖,等铁水液表面平静后进行扒渣,撒集渣剂DFC-300、搅拌、扒渣,扒渣完毕后,在铁液面上撒上集渣剂,盖上包盖,吊运至浇注处。
(5)浇注工序:浇注温度为1360℃~1400℃,并加入随流孕育剂进行瞬时孕育,随流孕育剂加入量为原铁水质量的0.15wt%,从球化反应结束至全包铁液浇注完,控制在8分钟以内,待单铸试块冷却至500℃以下后打箱,得到球墨铸铁。其中球化后的铁水(即球墨铸铁)的组成成分如表3所示,球墨铸铁的电镜图如图1所示。
(6)将步骤(5)获得球墨铸铁进行测试。其中,其球化等级测试、球径大小等级测试,石墨球数量测试及珠光体数量测试参考标准GB/T9441,具体结果请见表4。
疲劳试验参照《GB/T 4337-2008金属材料的疲劳试验旋转弯曲方法》进行,具体结果请见表5。疲劳强度的计算按照《GB/T 24176-2009金属材料疲劳试验数据统计方案与分析方法》来进行,具体结果请见表6。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同,不同之处仅在于:原始铁水的组成成分不同,具体如表1所示。制得的球墨铸铁的组成成分如表3所示。
其他工艺参数与实施例1相同。
实施例3
实施例3与实施例1基本相同,不同之处仅在于:原始铁水的组成成分不同,具体如表1所示。制得的球墨铸铁的组成成分如表3所示。
其他工艺参数与实施例1相同。
实施例4
实施例4与实施例1基本相同,不同之处仅在于:原始铁水的组成成分不同,具体如表1所示。制得的球墨铸铁的组成成分如表3所示。
其他工艺参数与实施例1相同。
实施例5
实施例5与实施例1基本相同,不同之处仅在于:原始铁水的组成成分不同,具体如表1所示。制得的球墨铸铁的组成成分如表3所示。
其他工艺参数与实施例1相同。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同,不同之处仅在于:原始铁水的组成成分不同,制得的球墨铸铁的组成成分如表3所示。
其他工艺参数与实施例1相同。
对比例2
对比例1与实施例1基本相同,不同之处仅在于:原始铁水的组成成分不同,制得的球墨铸铁的组成成分如表3所示。
其他工艺参数与实施例1相同。
实施例1~5及对比例1~2中的原始铁水的成分如表1所示,以wt%计。
表1
C | Si | Mn | P | S | Cu | Sb | Fe | |
实施例1 | 3.53 | 1.67 | 0.28 | 0.023 | 0.100 | 0.72 | 0.003 | 余量 |
实施例2 | 3.81 | 1.78 | 0.27 | 0.028 | 0.089 | 0.83 | 0.008 | 余量 |
实施例3 | 3.67 | 1.52 | 0.28 | 0.028 | 0.095 | 0.78 | 0.007 | 余量 |
实施例4 | 3.74 | 1.70 | 0.28 | 0.026 | 0.095 | 0.75 | 0.005 | 余量 |
实施例5 | 3.70 | 1.80 | 0.30 | 0.027 | 0.100 | 0.80 | 0.006 | 余量 |
对比例1 | 3.68 | 1.75 | 0.28 | 0.028 | 0.091 | 0.75 | 0.008 | 余量 |
对比例2 | 3.52 | 1.65 | 0.27 | 0.025 | 0.093 | 0.76 | 0.007 | 余量 |
实施例1~5及对比例1~2中的脱硫后的铁水的含硫量如表2所示。
表2
S(wt%) | |
实施例1 | 0.040 |
实施例2 | 0.039 |
实施例3 | 0.039 |
实施例4 | 0.038 |
实施例5 | 0.035 |
对比例1 | 0.038 |
对比例2 | 0.037 |
实施例1~5及对比例1~2中的球化后的铁水的成分如表3所示,亦可视为制得的球墨铸铁的成分,以wt%计。
表3
实施例1~5及对比例1~2中制得的球墨铸铁的球化等级测试、球径大小等级测试,石墨球数量测试及珠光体数量测试结果如表4所示。
表4
球化等级 | 球径大小等级 | 珠光体数量 | 石墨球数(个/mm<sup>2</sup>) | |
实施例1 | 2级 | 7级 | 珠85 | 230 |
实施例2 | 1级 | 6级 | 珠75 | 215 |
实施例3 | 2级 | 6级 | 珠75 | 205 |
实施例4 | 1级 | 7级 | 珠85 | 224 |
实施例5 | 2级 | 6级 | 珠85 | 222 |
对比例1 | 3级 | 6级 | 珠75 | 150 |
对比例2 | 3级 | 5级 | 珠65 | 175 |
实施例1~5及对比例1~2中制得的球墨铸铁的旋转弯曲疲劳性能测试结果如表5所示。
表5
实施例1~5及对比例1~2中制得的球墨铸铁的在1.0×107的寿命时长下的疲劳强度测试结果如表5所示。
表5
实施例 | 疲劳强度(MPa) |
实施例1 | 337.5 |
实施例2 | 338.7 |
实施例3 | 332.5 |
实施例4 | 338.3 |
实施例5 | 330 |
对比例1 | 316.4 |
对比例2 | 315 |
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种球墨铸铁,其特征在于,按照质量百分数计,所述球墨铸铁包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe。
2.如权利要求1所述的球墨铸铁,其特征在于,按照质量百分数计,所述球墨铸铁包括以下成分:3.75wt%~3.9wt%C、2.6wt%~2.8wt%Si、0.75wt%~0.85wt%Cu、0.005wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.12wt%~0.3wt%Mn、0.01wt%~0.03wt%RE、0~0.03wt%P、0~0.02wt%S及余量为Fe。
3.一种球墨铸铁的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供制备原料,并熔炼成原铁水;
对所述原始铁水进行脱硫处理,得到脱硫后的铁水;
将所述脱硫后的铁水在稀土硅铁镁合金球化剂及硅铁孕育剂的作用下进行球化处理;得到球化后的铁水;所述硅铁孕育剂的质量为原铁水的质量的05wt%~0.7wt%;所述稀土硅铁镁合金球化剂的质量为原铁水的质量的1.1wt%~1.2wt%;
所述球化后的铁水包括以下成分:3.5wt%~3.9wt%C、2.5wt%~2.8wt%Si、0.7wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.01wt%Sb、0.03wt%~0.06wt%Mg、0.01wt%~0.03wt%RE、Mn≤0.3wt%、P≤0.03wt%、S≤0.02wt%及余量Fe;
将所述球化后的铁水进行浇注处理,得到球墨铸铁。
4.如权利要求3所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于,所述硅铁孕育剂的质量为原铁水的质量的0.55wt%~0.65wt%。
5.如权利要求3所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于,所述稀土硅铁镁合金球化剂的质量为原铁水的质量的1.1wt%~1.2wt%。
6.如权利要求3所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于,所述球化处理的温度为1510℃~1530℃;和/或
所述脱硫后的铁水的含硫量低于0.04wt%。
7.如权利要求3~6任一项所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于,所述浇注处理的温度为1360℃~1400℃;和/或
在进行所述浇注处理的同时,加入随流孕育剂进行瞬时孕育;所述随流孕育剂的质量为原铁水的质量的0.1wt%~0.2wt%。
8.如权利要求3~6任一项所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于,
在所述硫化处理的步骤之后,且在所述球化处理的步骤之前,还包括如下步骤:
在所述脱硫后的铁水中通入氩气,并在脱硫后的铁水的表面铺洒除渣剂和集渣剂,以对所述脱硫后的铁水进行净化处理。
9.如权利要求3~6任一项所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于,所述氩气的压力为0.1MPa~0.3MPa,所述净化处理的时间为3min~5min。
10.如权利要求3~6任一项所述的球墨铸铁的制备方法,其特征在于,
按照质量百分数计,所述原始铁水包括如下成分:3.50wt%~3.85wt%C、1.50wt%~1.80wt%Si、Mn≤0.30wt%、P≤0.030wt%、S≤0.10wt%、0.70wt%~0.85wt%Cu、0.001wt%~0.010wt%Sb及余量Fe;和/或
按照质量百分数计,所述制备原料包括:10wt%~20wt%生铁、50wt%~80wt%废钢和10wt%~30wt%回炉铁、0.001wt%~0.01%锑,0.7wt%~0.85wt%电解铜,1.1wt%~1.2wt%稀土硅铁镁合金,05wt%~0.7wt%5SiFe。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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