專利名稱：鐵素體球墨鑄鐵及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵素體球墨鑄鐵，具體是指一種高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
由于風電技術(shù)的發(fā)展，目前世界各地都在大力支持風力發(fā)電機項目。隨著世界各地風力發(fā)電機項目的發(fā)展，被選為風場的地理條件變得越來越惡劣。作為風電項目中的核心部件輪轂、底座、軸等件，其選用的低溫性能鐵素體球墨鑄鐵材料隨著地理條件變得惡劣，其性能要求更在不斷提高。傳統(tǒng)的制作低溫性能鐵素體球墨鑄鐵的方法已經(jīng)滿足不了更高的要求，具體為(1)機械性能中的抗拉強度、屈服強度、延伸率等達到標準中的QT400-18L的要求。(2)機械性能中的沖擊值達到標準中的QT350-22L的要求。(3)抗彎試樣20mmX 25mmX 300mm彎成180度，彎面不產(chǎn)生裂紋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵及其生產(chǎn)方法。通過選用優(yōu)質(zhì)的原材料，調(diào)整鐵水中碳、硅、錳的含量，鐵水脫氧凈化，預處理，球化孕育處理，獲得高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案一種鐵素體球墨鑄鐵，配方比例按重量百分比計如下C含量為3. 60% 3. 90%, Si含量為1. 70% 2. 30%, Mn含量為≤O. 30%, Mg含量為O. 030% 0· 050%, P含量≤O. 035%, S含量≤O. 015%，其余為鐵；選用優(yōu)質(zhì)的原材料生鐵選用低磷、低硫優(yōu)質(zhì)生鐵，廢鋼選用低猛、低娃、低磷、低硫的汽車工業(yè)專用廢鋼片，廢鋼 片厚度為1_以下，通過打包成形；電爐熔化，調(diào)整成分，并視情況進行脫硫處理，隨后使鐵水溫度升至142(T148(TC出電爐進入澆包，在澆包內(nèi)進行鐵水脫氧凈化、預處理并球化、孕育處理；所述制備鐵素體球墨鑄鐵的工藝，包含如下步驟(I)原料選擇按重量份計，選取60 85份磷含量小于等于O. 035%、硫含量小于等于O. 020%的生鐵、15 40份錳含量小于等于O. 1%、硅含量小于等于O. 2%、磷含量小于等于O. 030%、硫含量小于等于O. 030%的廢鋼，然后打包成型，并通過電爐熔化,加溫至142(Tl480°C，至全部熔化成鐵水；(2)球化包中原料的配置以步驟(I)所得鐵水質(zhì)量計，在球化包內(nèi)放入球化劑，球化劑的加入量為鐵水質(zhì)量的1. 09Γ1. 3%，緊實；上面均勻覆蓋鐵水質(zhì)量O. 29ΓΟ. 3%的75硅鐵，緊實；再均勻覆蓋鐵水質(zhì)量O. 19Γ0. 2%的干凈的廢鋼片，緊實；隨后上面均勻散O. 05 O. 15%的增碳劑；(3)鐵水脫氧凈化、預處理、球化孕育處理先將鐵水沖入球化包放置在步驟(2)中球化劑對面的坑內(nèi)，坑滿為止，快速加入鐵水質(zhì)量O. 29Π). 4%的脫氧劑，繼續(xù)沖入鐵水，直到預先設(shè)定量；鐵水脫氧、預處理、球化反應溫度為140(Tl45(rC，鐵水脫氧、預處理、球化反應時間為8(Γ150秒；在球化反應即將結(jié)束時，再將孕育劑加入球化包內(nèi)，孕育劑的加入量為鐵水總質(zhì)量的O. 309Γ0. 70%,孕育時間控制在3(Γ50秒，反應完畢后扒渣澆注，即得廣品鐵素體球墨鑄鐵。所述球化劑組成為按重量百分比計，含稀土 O. 39Γ1. 5%，Mg5. 0°/Γ8. 0%，Si40. 0% 46. 0%，其余為鐵。所述孕育劑中Si的質(zhì)量百分含量為65. 09Γ75. 0%，其余為鐵。所述脫氧劑中娃的質(zhì)量百分含量為45 50%,鋇的質(zhì)量百分含量為9 15%,|丐的質(zhì)量百分含量為擴15%，其余為鐵。所述預處理劑中，碳的質(zhì)量百分含量為彡99%,灰分的質(zhì)量百分含量為< O. 10%,硫的質(zhì)量百分含量為< O. 015%。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明制備的高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵抗拉強度、延伸率等達到了 QT400-18L標準要求值，同時沖擊值達到QT350-22L標準要求值，而且做成20mmX 25mmX 300mm的抗彎試樣，在抗彎機作用下，能彎成180度后沒有發(fā)現(xiàn)裂紋，達到了要求，且制備方法簡單易行?！?br> 具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1所述制備鐵素體球墨鑄鐵的工藝，包含如下步驟(I)原料選擇按重量份計，選取75份磷含量小于等于O. 035%、硫含量小于等于O. 020%的生鐵、25份錳含量小于等于O. 1%、硅含量小于等于O. 2%、磷含量小于等于O. 030%、硫含量小于等于O. 030%的廢鋼，然后打包成型，并通過電爐熔化，加溫至142(T1480°C，至全部熔化成鐵水；(2)球化包中原料的配置以步驟(I)所得鐵水質(zhì)量計，在球化包內(nèi)放入球化劑，球化劑的加入量為鐵水質(zhì)量的1. 1%，緊實；上面均勻覆蓋鐵水質(zhì)量O. 3%的75硅鐵，緊實；再均勻覆蓋鐵水質(zhì)量O. 2%的干凈的廢鋼片，緊實；隨后上面均勻散O. 05%的增碳劑；(3)鐵水脫氧凈化、預處理、球化孕育處理先將鐵水沖入球化包放置在步驟(2)中球化劑對面的坑內(nèi)，坑滿為止，快速加入鐵水質(zhì)量O. 3%的脫氧劑，繼續(xù)沖入鐵水，直到預先設(shè)定量；鐵水脫氧、預處理、球化反應溫度為140(Tl45(rC，鐵水脫氧、預處理、球化反應時間為145秒；在球化反應即將結(jié)束時，再將孕育劑加入球化包內(nèi)，孕育劑的加入量為鐵水總質(zhì)量的O. 4%，孕育時間控制在35秒，反應完畢后扒渣澆注，即得產(chǎn)品鐵素體球墨鑄鐵。所述球化劑組成為按重量百分比計，含稀土 O. 3%，Mg5. 0%，Si40. 0%，其余為鐵。所述孕育劑中Si的質(zhì)量百分含量為65. 0%，其余為鐵。所述脫氧劑中娃的質(zhì)量百分含量為45%,鋇的質(zhì)量百分含量為9%, I丐的質(zhì)量百分含量為9%，其余為鐵。所述預處理劑中，碳的質(zhì)量百分含量為彡99%,灰分的質(zhì)量百分含量為< O. 10%,硫的質(zhì)量百分含量為< O. 015%。經(jīng)檢測，該高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵中包含如下質(zhì)量百分含量的各組份=C含量為3. 71%，Si含量為1. 82%，Mn含量為O. 18%，Mg含量為O. 037%, P含量O. 030%, S含量O. 011%，其余為鐵。其性能見表I。表I實施例1制備產(chǎn)品基本性能
權(quán)利要求
1.一種鐵素體球墨鑄鐵，其特征是配方比例按重量百分比計如下C含量為3.60% 3. 90%, Si 含量為1. 70% 2. 30%, Mn 含量為彡 O. 30%, Mg 含量為 O. 030% 0· 050%, P 含量彡O. 035%, S含量彡O. 015%，其余為鐵； 選用優(yōu)質(zhì)的原材料生鐵選用低磷、低硫優(yōu)質(zhì)生鐵，廢鋼選用低錳、低硅、低磷、低硫的汽車工業(yè)專用廢鋼片，廢鋼片厚度為1_以下，通過打包成形；電爐熔化，調(diào)整成分，并視情況進行脫硫處理，隨后使鐵水溫度升至142(T148(TC出電爐進入澆包，在澆包內(nèi)進行鐵水脫氧凈化、預處理并球化、孕育處理。
2.權(quán)利要求1所述制備鐵素體球墨鑄鐵的工藝，其特征是所述工藝包含如下步驟 (O原料選擇按重量份計，選取6(Γ85份磷含量小于等于O. 035%、硫含量小于等于O. 020%的生鐵、15^40份錳含量小于等于O. 1%、硅含量小于等于O. 2%、磷含量小于等于O. 030%、硫含量小于等于O. 030%的廢鋼，然后打包成型，并通過電爐熔化,加溫至142(Tl480°C，至全部熔化成鐵水； (2)球化包中原料的配置以步驟(I)所得鐵水質(zhì)量計，在球化包內(nèi)放入球化劑，球化劑的加入量為鐵水質(zhì)量的1. 09Γ1. 3%，緊實；上面均勻覆蓋鐵水質(zhì)量O. 29ΓΟ. 3%的75硅鐵，緊實；再均勻覆蓋鐵水質(zhì)量O. 19Γ0. 2%的干凈的廢鋼片，緊實；隨后上面均勻散O. 05、. 15%的增碳劑； (3)鐵水脫氧凈化、預處理、球化孕育處理先將鐵水沖入球化包放置在步驟(2)中球化劑對面的坑內(nèi)，坑滿為止，快速加入鐵水質(zhì)量O. 29Π). 4%的脫氧劑，繼續(xù)沖入鐵水，直到預先設(shè)定量；鐵水脫氧、預處理、球化反應溫度為140(Tl45(rC，鐵水脫氧、預處理、球化反應時間為8(Γ150秒；在球化反應即將結(jié)束時，再將孕育劑加入球化包內(nèi)，孕育劑的加入量為鐵水總質(zhì)量的O. 309Γ0. 70%,孕育時間控制在3(Γ50秒，反應完畢后扒渣澆注，即得產(chǎn)品鐵素體球墨鑄鐵。
3.如權(quán)利要求2所述制備鐵素體球墨鑄鐵的工藝，其特征是所述球化劑組成為按重量百分比計，含稀土 O. 3% 1· 5%, Mg 5. 0% 8. 0%, Si 40. 0% 46. 0%，其余為鐵。
4.如權(quán)利要求2所述制備鐵素體球墨鑄鐵的工藝，其特征是所述孕育劑中Si的質(zhì)量百分含量為65. 09Γ75. 0%，其余為鐵。
5.如權(quán)利要求2所述制備鐵素體球墨鑄鐵的工藝，其特征是所述脫氧劑中硅的質(zhì)量百分含量為45 50%，鋇的質(zhì)量百分含量為9-15%，鈣的質(zhì)量百分含量為擴15%，其余為鐵。
6.如權(quán)利要求2所述制備鐵素體球墨鑄鐵的工藝，其特征是所述預處理劑中，碳的質(zhì)量百分含量為彡99%,灰分的質(zhì)量百分含量為< O. 10%,硫的質(zhì)量百分含量為< 0.015%。
全文摘要
一種高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵及其生產(chǎn)方法。高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵包含如下質(zhì)量百分含量的各組份C含量為3.60%~3.90%，Si含量為1.70%~2.30%，Mn含量為≤0.30%，Mg含量為0.030%~0.050%，P含量≤0.035%，S含量≤0.015%，其余為鐵。所述方法是，選用優(yōu)質(zhì)生鐵、廢鋼，電爐熔化鐵水并控制碳硅錳含量，球化包中加入一定量的脫氧劑凈化鐵水，和預處理劑、球化劑、孕育劑進行鐵水處理，扒渣澆注。本發(fā)明的高強度高韌性高低溫性能鐵素體球墨鑄鐵的抗拉強度、屈服強度和延伸率達到并超過了標準要求值，而且沖擊值也達到了要求。也就是通過此種工藝得到的材料不僅能夠提高材料的強度和韌性，且其-40℃低溫沖擊性能較好、抗彎性能好，制備方法簡單易行。
文檔編號C22C37/10GK103060671SQ20131003124
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者劉鑫, 李川度, 李平, 包新益, 方怡, 蘇敏 申請人:江蘇一汽鑄造股份有限公司