CN111961955B - 一种高强韧球墨铸铁及其制备方法 - Google Patents
一种高强韧球墨铸铁及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111961955B CN111961955B CN202010957030.7A CN202010957030A CN111961955B CN 111961955 B CN111961955 B CN 111961955B CN 202010957030 A CN202010957030 A CN 202010957030A CN 111961955 B CN111961955 B CN 111961955B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pouring
- cast iron
- molten iron
- temperature
- casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 159
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 72
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 29
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 25
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 14
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 13
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 24
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 abstract description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 11
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 4
- 229910001295 No alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- -1 carburant Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/08—Making cast-iron alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，属于铸铁熔炼铸造领域。针对目前砂型铸造时高强韧球墨铸铁不能同时满足较高的抗拉强度和伸长率的问题，本发明所述的一种高强韧球墨铸铁成分为C:3.6～4.2％，Si:2.0～2.5％，Mn:0.6～1.2％，P:≤0.1％，S:≤0.03％，Mg:0.03～0.08％，余量为Fe；在砂型模的上下增加钢板和冷却管的特殊模具，进行球铁的熔炼、浇铸，无需热处理工艺，可以实现珠光体含量的有效调控，获得组织致密的珠光体球墨铸铁铸件。所制备的球墨铸铁工件的铸造缺陷较少，力学性能优异，抗拉强度大于650MPa，伸长率大于8％，适合大规模生产应用。
Description
技术领域
本发明提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，属于铸铁熔炼铸造领域。
技术背景
球墨铸铁是一种高性能的铸铁材料，以含有球状石墨为主要特征，常用来制造强度、塑性、韧性、耐磨性、尺寸稳定性要求较高的零件，广泛应用于轨道交通、冶金采矿、农业、航海等行业，尤其是高强韧球墨铸铁，可以替代铸钢和锻钢的使用，有效地降低成本，有很好的市场前景。
砂型铸造球墨铸铁容易产生组织粗大、偏析、缩松，力学性能较差，需要添加合金元素并进行后续热处理，增加珠光体的数量、提高强度，这会导致生产周期长、成本高。另外，砂型铸造球墨铸铁，强度和塑性相互制约，提高强度会导致塑性大幅度降低，铸件力学性能往往达不到使用要求。
通常，采用金属模具进行铸造，并结合添加合金元素和热处理，来解决上述问题。中国专利(CN111349844A)公开了一种球墨铸铁轮毂的浇注方法，铁液中其各元素成分的质量百分比为：C：3.6-4.0％，Si：1.8-2.2％，Mn：0.5-0.7％，Ni：0.1-0.3％，Mg：0.08-0.13％，Cu：0.3-0.5％，Zr：0.05-0.15％，Ti：0.04-0.08％，P：≤0.04％，S：≤0.01％，余量为Fe，包括以下步骤：(1)取浇注模具，模具外设有冷却腔；(2)首先将模具进行整体预热至200-260℃；(3)铁水浇注前进行球化处理和孕育处理，孕育处理后进行扒渣，然后进行浇注；(4)将铁液温度控制在1430-1500℃，将铁液浇注至模具内；静置20-25min后，先于冷却腔中通入冷风进行冷却，25-35min后，再于冷却腔中通入冷却水进行冷却，待铸件温度降至300-350℃后，将铸件取出，空冷至室温；最后，将冷却至室温的铸件加热至930-960℃，保温3-4.5h后，先降温至750-780℃，保温30-60min后，降温至360-410℃，保温1-2h，空冷至室温，再进行消除应力退火，制备得到球墨铸铁轮毂。该专利为了获得高强度，添加了Ni、Cu、Zr、Ti等多种合金元素，并进行了930-960℃、750-780℃和360-410℃三级温度热处理和消除应力退火。
发明内容
本发明针对高强韧球墨铸铁中容易出现的组织粗大、偏析、缩松和力学性能不可以满足要求的铸造问题，提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，无Cu、Ni等合金元素，无热处理工序，采用砂型模作为内模，在砂型模的上下增加钢板和冷却水系统，调节冷却水温度和水流大小，进而控制冷却速度，调控铸件组织，特别是调控珠光体含量，消除铸造缺陷，无需添加Cu、Ni等增加珠光体量、提高力学性能的合金元素、无热处理工序，所制备的铸件力学性能优异，实现抗拉强度和塑性同步提高。
本发明提供一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，在砂型模具增加钢板，钢板厚度大于等于30mm，夹紧固定后，在钢板周围环绕固定冷却水管，通过调节冷却水的温度和水流大小控制铸件的冷却速度，调控铸件组织，防止出现缩松和偏析，无需添加Cu、Ni等合金元素、无需热处理，所制备的铸件具有高强度、高伸长率。
本发明是一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，其特征在于，所述的一种高强韧球墨铸铁，成分为C:3.6～4.2％，Si:2.0～2.5％，Mn:0.6～1.2％，P:≤0.1％，S:≤0.03％，Mg:0.03～0.08％，余量为Fe；按照下列步骤进行：
步骤一：配料
按照成分百分含量(质量)进行配料，球墨铸铁中C:3.6～4.2％，Si:2.0～2.5％，Mn:0.6～1.2％，P:≤0.1％，S:≤0.03％，Mg:0.03～0.08％，余量为Fe；
步骤二：模具
根据所需工件的尺寸制备砂型模，在砂模的上下两侧增加钢板，钢板壁厚大于等于30mm，在钢板外围环绕固定冷却管，通入冷却水，冷却水的温度和可以调控，采用顶注式浇注系统，等待浇铸；
步骤三：熔炼
使用感应熔炼炉加热熔炼，首先将步骤一所配料原料装入感应熔炼炉坩埚，加热熔炼，温度为1500±10℃，直至完全熔化、合金化，得到铁水；
步骤四：球化处理
将步骤三制备的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在反应后期加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃；
步骤五：浇铸
步骤四球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却凝固，得到工件。
本发明步骤二中：砂型模具的上下两侧增加钢板，钢板的壁厚大于等于30mm，在钢板和砂型外侧环绕固定冷却水管，通入冷却水，冷却水的温度和水流大小可以调节控制。
本发明步骤三中：熔炼首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入锰铁，将温度升至1500℃，出炉。原料加入顺序是球墨铸铁用生铁、废钢、增碳剂、锰铁、硅铁。
本发明步骤四中：浇包中加入除渣剂，完全覆盖铁水表面，保温、聚渣。
本发明的优点和积极效果
1.本发明提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，无Cu、Ni等合金元素，无热处理工序，实现球墨铸铁强度、塑性同步提高，制备得到高强韧球墨铸铁。在砂型模的上下增加钢板，在钢板外围环绕冷却管，根据调节冷却水的温度和水流量，调节冷却速度，控制铸件组织，降低了偏析，获得珠光体含量可达到75％以上，满足生产所需的工件在具备高强度的同时具有良好的塑性要求。
2.本发明提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，采用砂型模具、钢板和冷却管组合装置，通过调节冷却水温度和水流量，调节冷却速度，从而控制铸件组织和残余应力，不需要制备高强韧球墨铸铁的热处理工序，同时不需添加任何增加珠光体量、提高力学性能的合金元素Cu、Ni等，降低了成本，缩短了工艺流程，方法简单，防止了热处理工序可能出现的组织变化和组织不均匀现象。
3.本发明提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，使用砂型铸造，降低了模具制备难度和成本，容易形成大批量生产；避免了金属型铸造出现的开模难、损耗大、设备投入大、成本高，并且需要后续热处理、工艺流程长等问题；所制备的铸件抗拉强度大于650MPa，伸长率大于8％，综合性能优于金属模铸造的工件。
4.本发明提供了一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，采用砂型模具、钢板和冷却管组合装置，可实现凝固、冷却过程调控，从而实现铸件组织、力学性能调控，缩短了工艺流程，方法简单，量产容易。
附图说明
图1为本发明设计的模具示意图。
图2为实施例一所制备的球墨铸铁金相显微组织照片。
具体实施方式
实施例一
一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，步骤如下：
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Mg含量0.05％，余量为Fe；
(2)根据所需工件的尺寸制备砂型模，在砂型的上下两侧增加钢板，钢板壁厚30mm，在钢板外侧环绕固定冷却水管，水管内径为10mm，通入冷却水，冷却水温度为20℃，采用顶注式浇注系统，等待浇铸；
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入锰铁、硅铁，升温至1500℃；
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃。
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却凝固，得到工件。
所述冷却水的温度为20℃、流量为6m3/h。
实施例二
一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，步骤如下：
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Mg含量0.05％，余量为Fe；
(2)根据所需工件的尺寸制备砂型模，在砂型的上下两侧增加钢板，钢板壁厚50mm，在钢板外侧环绕固定冷却水管，水管内径为8mm，通入冷却水，冷却水温度为10℃，采用顶注式浇注系统，等待浇铸；
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入锰铁、硅铁，升温至1500℃；
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃；
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却凝固，得到工件。
所述冷却水的温度为10℃、流量为5m3/h。
对比例一
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Cu含量0.6％，Ni含量0.5％，Mg含量0.05％，余量为Fe；
(2)根据所需工件的尺寸制备砂型模，不使用钢板和冷却管，采用顶注式浇注系统，等待浇铸；
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入铜、镍、锰铁、硅铁，升温至1500℃；
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃；
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水冷却凝固，得到工件。
对比例二
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Cu含量0.6％，Ni含量0.5％，Mg含量0.05％，余量为Fe；
(2)根据所需工件的尺寸制备金属型模具，将模具预热至250℃，采用顶注式浇注系统，等待浇铸；
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入铜、镍、锰铁，升温至1500℃；
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃；
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水冷却凝固，得到工件。
对比例三
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Cu含量0.6％，Ni含量0.5％，Mg含量0.05％，余量为Fe；
(2)根据所需工件的尺寸制备砂型模，不使用钢板和冷却管，采用顶注式浇注系统，等待浇铸；
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入铜、镍、锰铁，升温至1500℃；
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃；
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水冷却凝固，得到铸件；
(6)热处理：将制备的铸件进行900℃淬火处理，保温2小时后，出炉风冷；再进行600℃回火处理，保温6小时后，出炉空冷，得到工件产品。
对比例四
一种高强韧球墨铸铁及其制备方法，步骤如下：
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Cu含量0.6％，Ni含量0.5％，Mg含量0.05％，余量为Fe。
(2)根据所需工件的尺寸制备砂型模，在砂型的上下两侧增加钢板，钢板壁厚30mm，在钢板外侧环绕固定冷却管，管直径为10mm，通入冷却水，冷却水温度为20℃，采用顶注式浇注系统，等待浇铸。
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入铜、镍、锰铁、硅铁，升温至1500℃。
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃。
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却凝固，得到工件。所述冷却水的温度为20℃、流量为6m3/h
对比例五
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Mg含量0.05％，余量为Fe。
(2)根据所需工件的尺寸制备砂型模，不使用钢板和冷却管，采用顶注式浇注系统，等待浇铸。
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，加热温度为1400℃，完全熔化后加入锰铁、硅铁，加热温度为1500℃。
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃。
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却，得到铸件。
(6)将制备的铸件进行900℃淬火处理，保温2小时后，出炉风冷；再进行600℃回火处理，保温6小时后，出炉空冷，得到铸件。
对比例六
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Mg含量0.05％，余量为Fe。
(2)根据所需工件的尺寸制备砂型模，不使用钢板和冷却管，采用顶注式浇注系统，等待浇铸。
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，熔炼温度为1400℃，完全熔化后加入锰铁、硅铁，升温至1500℃。
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃。
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却，得到工件。
对比例七
(1)将原料按照成分百分含量进行配料，球墨铸铁中C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.9％，P含量0.05％，S含量0.03％，Mg含量0.05％，余量为Fe。
(2)根据所需工件的尺寸制备金属型模具，将模具预热250℃，采用顶注式浇注系统，等待浇铸。
(3)使用中频感应电炉进行熔炼，首先加入球墨铸铁用生铁、废钢和增碳剂，加热温度为1400℃，完全熔化后加入锰铁、硅铁，加热温度为1500℃。
(4)将铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在3分钟后加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃。
(5)球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却，得到工件。
分别对实施例和对比例所制备的铸件进行力学性能测试，测试结果如下：
Claims (2)
1.一种高强韧球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述的一种高强韧球墨铸铁，成分为C:3.6～4.2%，Si:2.0～2.5%，Mn:0.6～1.2%，P:≤0.1%，S:≤0.03%，Mg:0.03～0.08%，余量为Fe；按照下列步骤进行：
步骤一：配料
按照成分质量百分含量进行配料，球墨铸铁中C:3.6～4.2%，Si:2.0～2.5%，Mn:0.6～1.2%，P:≤0.1%，S:≤0.03%，Mg:0.03～0.08%，余量为Fe；
步骤二：模具
根据所需工件的尺寸设计制备砂型模，在砂型模的上下两侧增加钢板，钢板的壁厚大于等于30mm，在钢板和砂型模外侧环绕固定冷却水管，通入冷却水，冷却水的温度和水流大小可以调控；通过调控冷却水的温度和水流大小，调控铸件组织；冷却水的温度和水流大小根据工件大小来确定，工件越大、水温越低、水流越大；工件越小、水温越高、水流越小；冷却水的温度选择范围为10℃-80℃，流量大于5m3/h；采用顶注式浇注系统，等待浇铸；
步骤三：熔炼
使用感应熔炼炉加热熔炼，首先将步骤一所配料原料装入感应熔炼炉坩埚，加热熔炼，温度为1500±10℃，直至完全熔化、合金化，得到铁水；
步骤四：球化处理
将步骤三制备的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的球化包中，进行球化处理，在反应后期加入除渣剂进行保温和聚渣，除渣剂要覆盖铁水的整个表面，铁水温度保持大于1300℃；
步骤五：浇铸
步骤四球化处理后，从砂型的浇口杯处浇入，在浇铸时随铁水冲入孕育剂进行孕育处理，使铁水快速冷却凝固，得到工件。
2.根据权利要求1中所述的一种高强韧球墨铸铁的制备方法，其特征在于：步骤四球化包中加入除渣剂，完全覆盖铁水表面，保温、聚渣。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010957030.7A CN111961955B (zh) | 2020-09-12 | 2020-09-12 | 一种高强韧球墨铸铁及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010957030.7A CN111961955B (zh) | 2020-09-12 | 2020-09-12 | 一种高强韧球墨铸铁及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111961955A CN111961955A (zh) | 2020-11-20 |
| CN111961955B true CN111961955B (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=73393088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010957030.7A Active CN111961955B (zh) | 2020-09-12 | 2020-09-12 | 一种高强韧球墨铸铁及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111961955B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117259672A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-22 | 丹东市隆盛铸造有限公司 | 一种低牌号球磨铸铁生产工艺 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102441645A (zh) * | 2011-11-26 | 2012-05-09 | 刘之增 | 铸造抗磨未孕育白口球铁的碾米输送头 |
| CN106435337A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-22 | 长沙金龙铸造实业有限公司 | 一种球墨铸铁及其制备方法 |
| CN107815586A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-20 | 广东现代铸造有限公司 | 用于注塑机固定模板的球墨铸铁及注塑机固定模板 |
| CN107829019A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-23 | 广东现代铸造有限公司 | 适于注塑机移动模板的球墨铸铁及注塑机移动模板 |
| CN108277425A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-13 | 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 | 一种高硅固溶球墨铸铁及其制备方法 |
| CN108642368A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-12 | 武汉理工大学 | 一种铸态高强韧合成球墨铸铁qt800-5及其制备方法 |
| CN109536824A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-29 | 兰州兰石能源装备工程研究院有限公司 | 一种低成本高强韧铸态qt700-10及其制备方法 |
| CN110964974A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-04-07 | 湖北三环铸造股份有限公司 | 一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法 |
-
2020
- 2020-09-12 CN CN202010957030.7A patent/CN111961955B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102441645A (zh) * | 2011-11-26 | 2012-05-09 | 刘之增 | 铸造抗磨未孕育白口球铁的碾米输送头 |
| CN106435337A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-22 | 长沙金龙铸造实业有限公司 | 一种球墨铸铁及其制备方法 |
| CN107815586A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-20 | 广东现代铸造有限公司 | 用于注塑机固定模板的球墨铸铁及注塑机固定模板 |
| CN107829019A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-23 | 广东现代铸造有限公司 | 适于注塑机移动模板的球墨铸铁及注塑机移动模板 |
| CN108277425A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-13 | 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 | 一种高硅固溶球墨铸铁及其制备方法 |
| CN108642368A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-12 | 武汉理工大学 | 一种铸态高强韧合成球墨铸铁qt800-5及其制备方法 |
| CN109536824A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-29 | 兰州兰石能源装备工程研究院有限公司 | 一种低成本高强韧铸态qt700-10及其制备方法 |
| CN110964974A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-04-07 | 湖北三环铸造股份有限公司 | 一种铸态高强度高伸长率合成球墨铸铁及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111961955A (zh) | 2020-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104060157B (zh) | 一种过共晶高铬白口铸铁及其制备方法 | |
| CN112962018B (zh) | 一种非标牌号qt600-7球墨铸铁的激冷工艺制造方法 | |
| CN105132796B (zh) | 中硅钼合金蠕墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法 | |
| CN106191640A (zh) | 一种球墨铸铁材料及其制备方法 | |
| CN104233048B (zh) | 一种转向桥用铸态高强高韧球铁合金及其制备方法 | |
| CN104947005A (zh) | 大厚度高性能临氢14Cr1MoR钢板及其生产方法 | |
| CN114351017B (zh) | 一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用 | |
| CN108315633B (zh) | 一种高导热高强度灰铸铁及其制备方法 | |
| CN113046641B (zh) | 一种低钒含氮热作模具钢及其制备方法 | |
| CN105506442A (zh) | 一种Si-Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法 | |
| CN104152793A (zh) | Qt500-7厚壁件质量和成分控制的方法 | |
| CN105886693A (zh) | 一种中等强度高延伸率球铁的熔炼方法 | |
| CN109355454A (zh) | 一种高强度高韧性铸态qt700-8球墨铸铁件及其生产工艺 | |
| CN111206182B (zh) | 一种模具用低合金球墨铸铁的制备方法 | |
| CN110760738B (zh) | 一种低温抗冲击韧性球墨铸铁制造方法 | |
| CN111961955B (zh) | 一种高强韧球墨铸铁及其制备方法 | |
| CN114457280B (zh) | 一种高强度、高延伸粘土砂铸态qt700-10球铁铸件的制备方法 | |
| CN111636017A (zh) | 一种半固态成形铝合金以及制备方法 | |
| CN108203786B (zh) | 一种硅固溶高强度塑性铁素体球墨铸铁、制造方法和铁路机车零部件 | |
| CN107974632B (zh) | 一种奥氏体热作模具钢及其制备方法 | |
| CN106048403A (zh) | 一种汽车凸轮轴用抗疲劳球墨铸铁件及其制备方法 | |
| CN111575511A (zh) | 一种改善铜锡合金微-宏观偏析的方法 | |
| CN115537642B (zh) | 过共晶高铬铸铁初生碳化物细化方法 | |
| CN115255294B (zh) | 一种潮模砂造型生产高强高韧球墨铸铁的处理工艺 | |
| CN111926240B (zh) | 一种高强度、高延伸率球墨铸铁合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 410206 Bai Ruopu Zhen You Ren Ji Zhen, Wangcheng District, Changsha City, Hunan Province Patentee after: Hunan Zircon New Materials Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 410206 Bai Ruopu Zhen You Ren Ji Zhen, Wangcheng District, Changsha City, Hunan Province Patentee before: CHANGSHA HEFENG WEAR-RESISTANT MATERIAL CO.,LTD. Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address |