CN115287528A - 一种高强度兼高韧性adi铁液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了材料技术领域的一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，所述ADI铁液包括：Ag4TeSbS：10～20份；C：1～5份；Si：1～4份；Mn：3～7份；Cr：10～20份；V：4～8份；Nb：1～4份；Zr：1～4份；Ti：4～8份；P：0.01～0.2份；Fe：70～100份；本发明通过制备一种Ag4TeSbS新合金材料，利用Ag4TeSbS的高延展性与其他合金产生协同作用，实现了高韧性和高强度的力学性能；同时，优化了ADI铁液的处理方法，加入了镁‑稀土球化剂，既可以弥补铁液中其他干扰元素的影响，又可以为后续进一步进行脱硫处理提供条件。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体是指一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法。
背景技术
贝氏体是钢在奥氏体处理后经过一定温度得到针状铁素体和一定晶面上沉淀的碳化物共析组织，在较低温度下形成针状铁素体和铁索体内部一定晶面上沉淀的碳化物的混合物称为下贝氏体，在较高温度下形成板条状铁素体和板条周围沉淀的碳化物的混合物组织称为上贝氏体，按现在对贝氏体的分类还有其他各类贝氏体，这种热处理工艺叫做等温淬火，一定成分的球磨铸铁经等温淬火后得到的铸铁材料就是等温淬火球墨铸铁—ADI。
ADI是一种性能优异的新型铸造工程材料，广泛应用于铸造行业，有利于提高钢铁合金的强度和耐磨性，但无法兼顾塑性及韧性，因此，研发和应用高强度兼高韧性ADI铁液具有重要意义，而现有ADI铁液及其处理方法存在以下缺陷：
我国工业发展时间较短，合金材料的制备相较发达国家有所差距，所以合金材料无法满足高强度、高韧性、高耐磨性等性能要求；目前制备的ADI铁液体系成熟，但是这种方法工艺复杂，容易产生铸造缺陷，在一定程度上限制了其应用；现有技术能够制备出ADI铁液，然而ADI铁液的虽然具有一定的强度，但是ADI铁液的塑性及韧性不理想，使用受到局限性，亟待完善性能；目前一些现有技术对ADI铁液的改良虽然可以提高韧性，然而力学性能也随之降低，因此无法实现既要高韧性又能使力学性能提高。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，为了解决现有ADI铁液无法满足既要高韧性又能使力学性能提高的问题，本发明通过制备一种Ag4TeSbS新合金材料，利用Ag4TeSbS的高延展性与其他合金产生协同作用，实现了高韧性和高强度的力学性能，同时Ag4TeSbS具有高的熔点和稳定性，提高了ADI铁液耐高温效果；同时，优化了ADI铁液的处理方法，加入了镁-稀土球化剂，既可以弥补铁液中其他干扰元素的影响，又可以为后续进一步进行脱硫处理提供条件；本发明加入了过渡金属元素，可以进一步提高铁液的力学性能，有效减缓腐蚀，实现了高强度和高耐磨性的效果；此外，高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法体系成熟，处理方法简单，可以实现大规模生产。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种高强度兼高韧性ADI铁液，所述ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：10～20份；
C：1～5份；
Si：1～4份；
Mn：3～7份；
Cr：10～20份；
V：4～8份；
Nb：1～4份；
Zr：1～4份；
Ti：4～8份；
P：0.01～0.2份；
Fe：70～100份。
优选地，所述ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：12～16份；
C：2～4份；
Si：2～3份；
Mn：4～6份；
Cr：11～13份；
V：5～7份；
Nb：1.5～3.5份；
Zr：2～3份；
Ti：5～7份；
P：0.05～0.1份；
Fe：80～90份。
优选地，所述Ag4TeSbS为银粒、碲粉、锑粉和硫粉混合均匀烧结，所述烧结温度为900～1000摄氏度，所述银粒浓度为99.99%，粒径为1000～1200微米，所述碲粉浓度为99.99%，粒径为10～50微米，所述锑粉浓度为99.9%，粒径为50～100微米，所述硫粉的浓度为99.95%，粒径为50～100微米。
进一步地，所述C的浓度为98%，粒径为50～100微米，所述Si的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，所述Mn的浓度为99.8%，粒径为50～100微米，所述Cr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，所述V的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，所述Nb的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，所述Zr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，所述Ti的浓度为99.99%，粒径为100～300微米，所述P的浓度为98.5%，粒径为50～150微米，所述Fe的浓度为99.99%，粒径为100～200微米。
本发明还提出了一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：制备Ag4TeSbS；
步骤二：将步骤一制备的Ag4TeSbS与其他成分投入电弧炉内，经熔炼获得高温铁液；
步骤三：将步骤二制备的高温铁液倒入球铁设备中加入球化剂进行球化处理；
步骤四：对步骤三进行球化处理后的产物加入孕育剂进行孕育处理；
步骤五：对步骤四进行孕育处理后的产物进行等温淬火处理，得到所述高强度兼高韧性ADI铁液。
进一步地，所述熔炼温度为1500～1600℃，所述球化剂为Mg和Ce呈质量比10：1均匀混合的球化剂。
进一步地，所述孕育剂为硅铁，含量为50～90%，所述孕育处理的时间为0～30分钟。
进一步地，所述等温淬火处理的淬火温度为240～330℃。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
（1）本发明通过制备一种Ag4TeSbS新合金材料，利用Ag4TeSbS的高延展性与其他合金产生协同作用，实现了高韧性、力学性能和高强度，同时Ag4TeSbS具有高的熔点和稳定性，提高了ADI铁液耐高温效果；
（2）同时，优化了ADI铁液的处理方法，加入了镁-稀土球化剂，既可以弥补铁液中其他干扰元素的影响，又可以为后续进一步进行脱硫处理提供条件；
（3）本发明加入了过渡金属元素，可以进一步提高铁液的力学性能，有效减缓腐蚀，实现了高强度和高耐磨性的效果；
（4）一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法体系成熟，处理方法简单，可以实现大规模生产。
附图说明
图1为本发明中实施例4制备一种高强度兼高韧性ADI铁液的形貌示意图。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
下面将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。
在本发明实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。
实施例1
本发明提供了一种高强度兼高韧性ADI铁液，ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：12份；
C：2份；
Si：2份；
Mn：4份；
Cr：11份；
V：5份；
Nb：1.5份；
Zr：2份；
Ti：5份；
P：0.08份；
Fe：90份。
其中，Ag4TeSbS为银粒、碲粉、锑粉和硫粉混合均匀烧结，烧结温度为900摄氏度，银粒浓度为99.99%，粒径为1000～1200微米，碲粉浓度为99.99%，粒径为10～50微米，锑粉浓度为99.9%，粒径为50～100微米，硫粉的浓度为99.95%，粒径为50～100微米。
其中，C的浓度为98%，粒径为50～100微米，Si的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Mn的浓度为99.8%，粒径为50～100微米，Cr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，V的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Nb的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Zr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Ti的浓度为99.99%，粒径为100～300微米，P的浓度为98.5%，粒径为50～150微米，Fe的浓度为99.99%，粒径为100～200微米。
本发明还提出了一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：制备Ag4TeSbS；
步骤二：将步骤一制备的Ag4TeSbS与其他成分投入电弧炉内，经熔炼获得高温铁液；
步骤三：将步骤二制备的高温铁液倒入球铁设备中加入球化剂进行球化处理；
步骤四：对步骤三进行球化处理后的产物加入孕育剂进行孕育处理；
步骤五：对步骤四进行孕育处理后的产物进行等温淬火处理，得到所述高强度兼高韧性ADI铁液。
其中，熔炼温度为1500℃，球化剂为Mg和Ce呈质量比10：1均匀混合的球化剂。
其中，孕育剂为硅铁，含量为50%，孕育处理的时间为8分钟。
其中，等温淬火处理的淬火温度为240℃。
实施例2
本发明提供了一种高强度兼高韧性ADI铁液，ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSb：13份；
C：2.5份；
Si：2.2份；
Mn：4.5份；
Cr：11.5份；
V：5.5份；
Nb：2份；
Zr：2.2份；
Ti：5.5份；
P：0.08份；
Fe：90份。
其中，Ag4TeSbS为银粒、碲粉和锑粉混合均匀烧结，烧结温度为920摄氏度，银粒浓度为99.99%，粒径为1000～1200微米，碲粉浓度为99.99%，粒径为10～50微米，锑粉浓度为99.9%，粒径为50～100微米，硫粉的浓度为99.95%，粒径为50～100微米。
其中，C的浓度为98%，粒径为50～100微米，Si的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Mn的浓度为99.8%，粒径为50～100微米，Cr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，V的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Nb的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Zr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Ti的浓度为99.99%，粒径为100～300微米，P的浓度为98.5%，粒径为50～150微米，Fe的浓度为99.99%，粒径为100～200微米。
本发明还提出了一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：制备Ag4TeSbS；
步骤二：将步骤一制备的Ag4TeSbS与其他成分投入电弧炉内，经熔炼获得高温铁液；
步骤三：将步骤二制备的高温铁液倒入球铁设备中加入球化剂进行球化处理；
步骤四：对步骤三进行球化处理后的产物加入孕育剂进行孕育处理；
步骤五：对步骤四进行孕育处理后的产物进行等温淬火处理，得到所述高强度兼高韧性ADI铁液。
其中，熔炼温度为1520℃，球化剂为Mg和Ce呈质量比10：1均匀混合的球化剂。
其中，孕育剂为硅铁，含量为60%，孕育处理的时间为15分钟。
其中，等温淬火处理的淬火温度为260℃。
实施例3
本发明提供了一种高强度兼高韧性ADI铁液，ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：14份；
C：3份；
Si：2.5份；
Mn：5份；
Cr：12份；
V：6份；
Nb：2.5份；
Zr：2.5份；
Ti：6份；
P：0.08份；
Fe：90份。
其中，Ag4TeSbS为银粒、碲粉和锑粉混合均匀烧结，烧结温度为950摄氏度，银粒浓度为99.99%，粒径为1000～1200微米，碲粉浓度为99.99%，粒径为10～50微米，锑粉浓度为99.9%，粒径为50～100微米，硫粉的浓度为99.95%，粒径为50～100微米。
其中，C的浓度为98%，粒径为50～100微米，Si的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Mn的浓度为99.8%，粒径为50～100微米，Cr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，V的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Nb的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Zr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Ti的浓度为99.99%，粒径为100～300微米，P的浓度为98.5%，粒径为50～150微米，Fe的浓度为99.99%，粒径为100～200微米。
本发明还提出了一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：制备Ag4TeSbS；
步骤二：将步骤一制备的Ag4TeSbS与其他成分投入电弧炉内，经熔炼获得高温铁液；
步骤三：将步骤二制备的高温铁液倒入球铁设备中加入球化剂进行球化处理；
步骤四：对步骤三进行球化处理后的产物加入孕育剂进行孕育处理；
步骤五：对步骤四进行孕育处理后的产物进行等温淬火处理，得到所述高强度兼高韧性ADI铁液。
其中，熔炼温度为1550℃，球化剂为Mg和Ce呈质量比10：1均匀混合的球化剂。
其中，孕育剂为硅铁，含量为70%，孕育处理的时间为20分钟。
其中，等温淬火处理的淬火温度为280℃。
实施例4
本发明提供了一种高强度兼高韧性ADI铁液，ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：15份；
C：3.5份；
Si：2.8份；
Mn：5.5份；
Cr：12.5份；
V：6.5份；
Nb：3份；
Zr：2.8份；
Ti：6.5份；
P：0.08份；
Fe：90份。
其中，Ag4TeSbS为银粒、碲粉和锑粉混合均匀烧结，烧结温度为980摄氏度，银粒浓度为99.99%，粒径为1000～1200微米，碲粉浓度为99.99%，粒径为10～50微米，锑粉浓度为99.9%，粒径为50～100微米，硫粉的浓度为99.95%，粒径为50～100微米。
其中，C的浓度为98%，粒径为50～100微米，Si的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Mn的浓度为99.8%，粒径为50～100微米，Cr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，V的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Nb的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Zr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Ti的浓度为99.99%，粒径为100～300微米，P的浓度为98.5%，粒径为50～150微米，Fe的浓度为99.99%，粒径为100～200微米。
本发明还提出了一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：制备Ag4TeSbS；
步骤二：将步骤一制备的Ag4TeSbS与其他成分投入电弧炉内，经熔炼获得高温铁液；
步骤三：将步骤二制备的高温铁液倒入球铁设备中加入球化剂进行球化处理；
步骤四：对步骤三进行球化处理后的产物加入孕育剂进行孕育处理；
步骤五：对步骤四进行孕育处理后的产物进行等温淬火处理，得到所述高强度兼高韧性ADI铁液。
其中，熔炼温度为1580℃，球化剂为Mg和Ce呈质量比10：1均匀混合的球化剂。
其中，孕育剂为硅铁，含量为80%，孕育处理的时间为25分钟。
其中，等温淬火处理的淬火温度为300℃。
实施例5
本发明提供了一种高强度兼高韧性ADI铁液，ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：16份；
C：4份；
Si：3份；
Mn：6份；
Cr：13份；
V：7份；
Nb：3.5份；
Zr：3份；
Ti：7份；
P：0.08份；
Fe：90份。
其中，Ag4TeSbS为银粒、碲粉和锑粉混合均匀烧结，烧结温度为1000摄氏度，银粒浓度为99.99%，粒径为1000～1200微米，碲粉浓度为99.99%，粒径为10～50微米，锑粉浓度为99.9%，粒径为50～100微米，硫粉的浓度为99.95%，粒径为50～100微米。
其中，C的浓度为98%，粒径为50～100微米，Si的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Mn的浓度为99.8%，粒径为50～100微米，Cr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，V的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，Nb的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Zr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，Ti的浓度为99.99%，粒径为100～300微米，P的浓度为98.5%，粒径为50～150微米，Fe的浓度为99.99%，粒径为100～200微米。
本发明还提出了一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：制备Ag4TeSbS；
步骤二：将步骤一制备的Ag4TeSbS与其他成分投入电弧炉内，经熔炼获得高温铁液；
步骤三：将步骤二制备的高温铁液倒入球铁设备中加入球化剂进行球化处理；
步骤四：对步骤三进行球化处理后的产物加入孕育剂进行孕育处理；
步骤五：对步骤四进行孕育处理后的产物进行等温淬火处理，得到所述高强度兼高韧性ADI铁液。
其中，熔炼温度为1600℃，球化剂为Mg和Ce呈质量比10：1均匀混合的球化剂。
其中，孕育剂为硅铁，含量为90%，孕育处理的时间为30分钟。
其中，等温淬火处理的淬火温度为330℃。
对比例1
本对比例提供一种高强度兼高韧性ADI铁液，其与实施例1的区别仅在于组分中不包含Ag4TeSbS，将Ag4TeSbS减少量分摊至Fe中，其余组分、组分含量与实施例1相同，处理方法参照实施例1。
对比例2
本对比例提供一种高强度兼高韧性ADI铁液，其与实施例1的区别仅在于高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法中球化剂不包含Mg元素，形成Ce稀土球化剂，其余组分、组分含量与实施例1相同，处理方法参照实施例1。
对比例3
本对比例提供一种高强度兼高韧性ADI铁液，其与实施例1的区别仅在于组分中不包含Ag4TeSbS，将Ag4TeSbS减少量分摊至Fe中，高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法中球化剂不包含Mg元素，形成Ce稀土球化剂，其余组分、组分含量与实施例1相同，处理方法参照实施例1。
性能测试
按照国家标准GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》，使用JB-300W自动冲击试验机进行冲击韧性测试，样品断面为10×10mm，冲击速度为5.2m/s；按照国家标准GB6397-86 《金属拉伸实验试样》加工成5倍标准拉伸试样，在日本岛津AG-I 250kN电子拉伸试验机上进行拉伸试验，拉伸速率为1mm/min；按照国家标准GB/T230.1-2018《金属洛氏硬度试验》，在日本三丰HR-430MS 963-241DC洛氏硬度计进行硬度测试，洛氏表面试验力为294.2N。
表1一种高强度兼高韧性ADI铁液的性能
如图1和表1所示，本发明实施例中ADI铁液的冲击韧性、抗拉强度和硬度显著高于对比例，说明本发明的ADI铁液具有高的冲击韧性、抗拉强度和硬度等优良性能，可实现低成本大规模生产。
采用本发明提供的ADI铁液的处理方法，实施例4的冲击韧性、抗拉强度和硬度最优，冲击韧性达到559kJ/m2，抗拉强度达到1675N/mm2，硬度达到113HRC，由此可知引入的材料需在一定的数量内，加入过多或者过少都会对性能产生影响，因此考虑ADI铁液的综合性能影响，本发明的ADI铁液在提高了强度和硬度的前提下还实现了提高韧性的技术效果，同时降低了生产成本，具有较高的使用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的应用并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高强度兼高韧性ADI铁液，其特征在于，所述ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：10～20份；
C：1～5份；
Si：1～4份；
Mn：3～7份；
Cr：10～20份；
V：4～8份；
Nb：1～4份；
Zr：1～4份；
Ti：4～8份；
P：0.01～0.2份；
Fe：70～100份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液，其特征在于，所述ADI铁液包括下述重量份配比的原料：
Ag4TeSbS：12～16份；
C：2～4份；
Si：2～3份；
Mn：4～6份；
Cr：11～13份；
V：5～7份；
Nb：1.5～3.5份；
Zr：2～3份；
Ti：5～7份；
P：0.05～0.1份；
Fe：80～90份。
3.根据权利要求2所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液，其特征在于：所述Ag4TeSb为银粒、碲粉、锑粉和硫粉混合均匀烧结，所述烧结温度为900～1000摄氏度。
4.根据权利要求3所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液，其特征在于：所述银粒浓度为99.99%，粒径为1000～1200微米，所述碲粉浓度为99.99%，粒径为10～50微米，所述锑粉浓度为99.9%，粒径为50～100微米，所述硫粉的浓度为99.95%，粒径为50～100微米。
5.根据权利要求4所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液，其特征在于：所述C的浓度为98%，粒径为50～100微米，所述Si的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，所述Mn的浓度为99.8%，粒径为50～100微米，所述Cr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，所述V的浓度为99.9%，粒径为100～300微米，所述Nb的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，所述Zr的浓度为99.95%，粒径为100～300微米，所述Ti的浓度为99.99%，粒径为100～300微米，所述P的浓度为98.5%，粒径为50～150微米，所述Fe的浓度为99.99%，粒径为100～200微米。
6.一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，其特征在于，用以制备如权利要求5所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液，包括以下步骤：
步骤一：制备Ag4TeSbS；
步骤二：将步骤一制备的Ag4TeSbS与其他成分投入电弧炉内，经熔炼获得高温铁液；
步骤三：将步骤二制备的高温铁液倒入球铁设备中加入球化剂进行球化处理；
步骤四：对步骤三进行球化处理后的产物加入孕育剂进行孕育处理；
步骤五：对步骤四进行孕育处理后的产物进行等温淬火处理，得到所述高强度兼高韧性ADI铁液。
7.根据权利要求6所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，其特征在于：所述熔炼温度为1500～1600℃。
8.根据权利要求7所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，其特征在于：所述球化剂为Mg和Ce呈质量比10：1均匀混合的球化剂。
9.根据权利要求8所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，其特征在于：所述孕育剂为硅铁，含量为50～90%，所述孕育处理的时间为0～30分钟。
10.根据权利要求9所述的一种高强度兼高韧性ADI铁液的处理方法，其特征在于：所述等温淬火处理的淬火温度为240～330℃。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101876026A (zh) * | 2009-11-24 | 2010-11-03 | 武汉科技学院 | 高韧性兼高强度的adi件及其制造方法 |
| CN108085580A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-05-29 | 山东汇金股份有限公司 | 一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁及其生产方法 |
| CN110257696A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-20 | 吉林大学 | 高强度高韧性球墨铸铁及其制备方法 |
| CN110438282A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-12 | 新沂永新机械配件有限公司 | 一种高强度高韧性球墨铸铁的铸造工艺 |
| CN112680650A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-20 | 福建丰力机械科技有限公司 | 一种高强度球墨铸铁及其制备方法 |
| CN114058935A (zh) * | 2021-08-03 | 2022-02-18 | 常州市大华环宇机械制造有限公司 | 一种超低温铁素体球墨铸铁及其制备方法 |
| CN114606356A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-06-10 | 武汉纺织大学 | 高强度兼高韧性adi铁液的处理方法 |
-
2022
- 2022-09-29 CN CN202211194560.6A patent/CN115287528A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101876026A (zh) * | 2009-11-24 | 2010-11-03 | 武汉科技学院 | 高韧性兼高强度的adi件及其制造方法 |
| CN108085580A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-05-29 | 山东汇金股份有限公司 | 一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁及其生产方法 |
| CN110257696A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-20 | 吉林大学 | 高强度高韧性球墨铸铁及其制备方法 |
| CN110438282A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-12 | 新沂永新机械配件有限公司 | 一种高强度高韧性球墨铸铁的铸造工艺 |
| CN112680650A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-20 | 福建丰力机械科技有限公司 | 一种高强度球墨铸铁及其制备方法 |
| CN114058935A (zh) * | 2021-08-03 | 2022-02-18 | 常州市大华环宇机械制造有限公司 | 一种超低温铁素体球墨铸铁及其制备方法 |
| CN114606356A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-06-10 | 武汉纺织大学 | 高强度兼高韧性adi铁液的处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 龚文邦: "《等温淬火球墨铸铁（ADI）理论、生产技术及应用》", 30 November 2020, 机械工业出版社 * |
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