一種qt500鑄件及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種QT500鑄件及其生產(chǎn)方法，屬于鑄件【技術(shù)領(lǐng)域】，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C：3.6％-3.8％、Mn：0.2％-0.5％、Si：2.5％-2.7％、Cr：0.4％-0.6％、Mg：0.04％-0.06％、Cu:0.2％—0.5％、P≤0.06％、S≤0.03％、V：0.4％—0.6％、Re：0.02％—0.04％，余量為Fe。本發(fā)明通過合理改善QT500鑄件的各成分配比，通過合理的生產(chǎn)方法，提高了鑄件的強(qiáng)度、韌性、耐磨性，抗拉強(qiáng)度為520—540MPa，滿足了需要；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，可以減小壁厚，鑄件減重，節(jié)約成本，同時(shí)注重對鑄造砂的回收利用，減少了浪費(fèi)。
【專利說明】-種QT500鑄件及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鑄件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種QT500鑄件及其生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓 射、吸入或其它澆鑄方法注入預(yù)先準(zhǔn)備好的鑄型中，冷卻后經(jīng)拋丸、打磨等，所得到的具有 一定形狀，尺寸和性能的物件。
[0003] 鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、 鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學(xué)成分或金相組織進(jìn)一步分成 不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵 件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄 件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄 件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。
[0004] 在中專利申請?zhí)枺?01310399345中公開了一種不銹鋼鑄件，包括：C、Si、Mn、Ni、 Mo、Cr、鐵及雜質(zhì)，所述的C在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 3%?0. 5%，所述的Si在鑄件中的 質(zhì)量百分比為0.8%?1.2%，所述的Μη在鑄件中的質(zhì)量百分比為0.8%?1%，所述的Ni 在鑄件中的質(zhì)量百分比為3%?5%，所述的Mo在鑄件中的質(zhì)量百分比為1.5%?1.8%， 所述的Cr在鑄件中的質(zhì)量百分比為13%?15%，其余為鐵和少量的雜質(zhì)。該技術(shù)方案中 含Ni過多，導(dǎo)致成本過多，同時(shí)也沒有給出具體的生產(chǎn)方法，有待改進(jìn)。
[0005] 在中國專利申請?zhí)枺?01310399102中公開了一種高強(qiáng)度鑄件，包括：C、Si、Mn、Cr、 Mo、鐵及雜質(zhì)，所述的C在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 15 %?0. 2%，所述的Si在鑄件中的 質(zhì)量百分比為〇. 2 %?0. 4 %，所述的Μη在鑄件中的質(zhì)量百分比為13 %?15 %，所述的 Cr在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 5%?1. 2%，所述的Mo在鑄件中的質(zhì)量百分比為0. 4%? 0.6%，其余為鐵和雜質(zhì)。Μη是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性，該技術(shù)方案沒有給出具體的生產(chǎn)方 法，有待改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對上述問題，本發(fā)明提供了一種QT500鑄件及其生產(chǎn)方法，該鑄件具有良好的 強(qiáng)度、韌性、耐磨性。
[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0008] 一種QT500鑄件，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C :3. 6 % -3. 8 %、Μη : 0. 2% -0. 5%,Si ：2. 5% -2. 7%,Cr ：0. 4% -〇. 6%,Mg ：0. 04% -〇. 06%,Cu:0. 2%-0. 5%, P 彡 0· 06%、S 彡 0· 03%、V :0· 4%-0· 6%、Re :0· 02% -0· 04%，余量為 Fe。
[0009] 優(yōu)選的，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C :3. 65% -3. 8%、Mn :0. 2% -0. 4%、 Si ：2. 5% -2. 6%,Cr ：0. 44% -〇. 6%,Mg ：0. 045% -〇. 06%,Cu:0. 2%-0. 4%,P^0. 06%, S 彡 0· 03%、V :0· 42%-0· 6%、Re :0· 025%-0· 04%，余量為 Fe。
[0010] 優(yōu)選的，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C :3. 68%、Mn :0. 26%、Si :2. 54%、Cr : 0· 52%、Mg :0· 056%、Cu:0. 4%、P :0· 05%、S :0· 03%、V :0· 44%、Re :0· 035%，余量為 Fe。
[0011] 所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0012] (1)制備砂型；
[0013] (2)配比原料，在電爐中將原料熔煉，熔煉溫度為1510-1550°C ;
[0014] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理；
[0015] (4)澆注；
[0016] (5)冷卻；
[0017] (6)拋丸處理；
[0018] (7)表面修邊、打磨處理。
[0019] 優(yōu)選的，所述砂型由鑄造砂、呋喃樹脂和固化劑制成。
[0020] 優(yōu)選的，所述砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的質(zhì) 量百分比為：58-66%，然后點(diǎn)火燒結(jié)。點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化，提高表面光潔 度。砂型使用后經(jīng)振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用，減少了浪費(fèi)，節(jié)省了 成本。
[0021] 優(yōu)選的，點(diǎn)火燒結(jié)后用氣體吹掃所述砂型。
[0022] 優(yōu)選的，分兩次孕育，一次孕育為出鐵時(shí)加入58%的Re ;二次孕育是澆注時(shí)隨流 加入42%的Re。孕育劑可以減少白口傾向，細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除可獲得較商和力學(xué) 性能外，還有較強(qiáng)的抗衰退能力。
[0023] 優(yōu)選的，所述澆注的溫度為1510- 1530°C。
[0024] 優(yōu)選的，所述冷卻為自然冷卻，時(shí)間為7- 8小時(shí)。
[0025] Μη :是脫氧劑、脫硫劑，能夠改善電爐冶煉的流動(dòng)性能，能夠提高鑄件的耐磨性能。
[0026] Cu :能夠提高淬透性，細(xì)化組織。
[0027] V :能細(xì)化晶粒，提高基體強(qiáng)度和沖擊韌性，但是過高的V則強(qiáng)化效果飽和，因此， 含釩量控制在〇. 4%-0. 6%。
[0028] Cr:是耐磨材料的基本元素，可以強(qiáng)化基體，提高耐磨性、耐腐蝕性，在提高硬度和 強(qiáng)度的同時(shí)不降低沖擊韌度。
[0029] Re孕育劑的作用：一、促進(jìn)石墨化，減少白口傾向；二、細(xì)化晶粒，減少偏析，均 勻組織；三、提高力學(xué)強(qiáng)度，調(diào)整硬度，改善機(jī)械性能；四、改善基體、石墨的形態(tài)及分布； 五、減少鑄件內(nèi)應(yīng)力和壁厚敏感性。另外，稀土元素還和Mn、Cu等合金元素復(fù)合，從而改善 鑄鐵組織，提商力學(xué)強(qiáng)度。
[0030] 孕育劑的孕育反應(yīng)時(shí)間很快，約2分鐘就能夠達(dá)到孕育狀態(tài)，然后逐漸衰退，約 16 -18分鐘衰退到原來狀態(tài)。所以澆注的時(shí)間應(yīng)控制在10分鐘內(nèi)。
[0031] 孕育劑破碎后，形成一定粒度顆粒，表面積增加，高溫下氧化速度加快。因此，應(yīng)當(dāng) 在鐵液漫溢澆包底時(shí)開始加入，持續(xù)到鐵液升至澆包約四分之三處結(jié)束，避免孕育劑在澆 包內(nèi)氧化而降低孕育效果。
[0032] 澆注成型后根據(jù)客戶需求選擇是否進(jìn)行熱處理，采用常規(guī)熱處理即可。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0034] 本發(fā)明通過合理改善QT500鑄件的各成分配比，通過合理的生產(chǎn)方法，提高了鑄 件的強(qiáng)度、韌性、耐磨性，抗拉強(qiáng)度為520- 540MPa，滿足了需要；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，可以 減小壁厚，鑄件減重，節(jié)約成本，同時(shí)注重對鑄造砂的回收利用，減少了浪費(fèi)。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
[0036] 實(shí)施例1 :
[0037] 一種QT500鑄件，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C:3. 68%、Mn :0. 26%、Si : 2. 54%,Cr ：0. 52%,Mg ：0. 056%,Cu:0. 4%,P ：0. 05%,S ：0. 03%,V ：0. 44%,Re ：0. 035%, 余量為Fe。
[0038] QT500鑄件的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0039] (1)制備砂型，砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的質(zhì)量百分比為：62%，然后點(diǎn)火燒結(jié)，點(diǎn)火燒結(jié)后用 氣體吹掃所述砂型，點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化，提高表面光潔度。砂型使用后經(jīng) 振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用，減少了浪費(fèi)，節(jié)省了成本；
[0040] ⑵配比原料，在電爐中將原料熔煉，熔煉溫度為1528°c ;
[0041] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理，分兩次孕育，一次孕育為出鐵時(shí)加入58%的Re ;二次 孕育是澆注時(shí)隨流加入42%的Re。孕育劑可以減少白口傾向，細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除 可獲得較高和力學(xué)性能外，還有較強(qiáng)的抗衰退能力；
[0042] (4)澆注，澆注的溫度為1522°C ;
[0043] (5)自然冷卻，時(shí)間為7. 4小時(shí)；
[0044] (6)拋丸處理；
[0045] (7)表面修邊、打磨處理。
[0046] Μη :是脫氧劑、脫硫劑，能夠改善電爐冶煉的流動(dòng)性能，能夠提高鑄件的耐磨性能。
[0047] Cu :能夠提高淬透性，細(xì)化組織。
[0048] V :能細(xì)化晶粒，提高基體強(qiáng)度和沖擊韌性，但是過高的V則強(qiáng)化效果飽和，因此， 含釩量控制在〇. 4%-0. 6%。
[0049] Cr:是耐磨材料的基本元素，可以強(qiáng)化基體，提高耐磨性、耐腐蝕性，在提高硬度和 強(qiáng)度的同時(shí)不降低沖擊韌度。
[0050] Re孕育劑的作用：一、促進(jìn)石墨化，減少白口傾向；二、細(xì)化晶粒，減少偏析，均 勻組織；三、提高力學(xué)強(qiáng)度，調(diào)整硬度，改善機(jī)械性能；四、改善基體、石墨的形態(tài)及分布； 五、減少鑄件內(nèi)應(yīng)力和壁厚敏感性。另外，稀土元素還和Mn、Cu等合金元素復(fù)合，從而改善 鑄鐵組織，提商力學(xué)強(qiáng)度。
[0051] 孕育劑的孕育反應(yīng)時(shí)間很快，約2分鐘就能夠達(dá)到孕育狀態(tài)，然后逐漸衰退，約 16 -18分鐘衰退到原來狀態(tài)。所以澆注的時(shí)間應(yīng)控制在10分鐘內(nèi)。
[0052] 孕育劑破碎后，形成一定粒度顆粒，表面積增加，高溫下氧化速度加快。因此，應(yīng)當(dāng) 在鐵液漫溢澆包底時(shí)開始加入，持續(xù)到鐵液升至澆包約四分之三處結(jié)束，避免孕育劑在澆 包內(nèi)氧化而降低孕育效果。
[0053] 澆注成型后根據(jù)客戶需求選擇是否進(jìn)行熱處理，采用常規(guī)熱處理即可。
[0054] 實(shí)施例2 :
[0055] -種QT500鑄件，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C :3. 6%、Μη :0. 5%、Si : 2. 5%、Cr :0· 6%、Mg :0· 04%、Cu:0. 5%、P :0· 06%、S :0· 03%、V :0· 4%、Re :0· 02%，余量 為Fe。
[0056] QT500鑄件的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0057] (1)制備砂型，砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的質(zhì)量百分比為：58%，然后點(diǎn)火燒結(jié)，點(diǎn)火燒結(jié)后用 氣體吹掃所述砂型，點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化，提高表面光潔度。砂型使用后經(jīng) 振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用，減少了浪費(fèi)，節(jié)省了成本；
[0058] (2)配比原料，在電爐中將原料熔煉，熔煉溫度為1550°C ;
[0059] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理，分兩次孕育，一次孕育為出鐵時(shí)加入58%的Re ;二次 孕育是澆注時(shí)隨流加入42%的Re。孕育劑可以減少白口傾向，細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除 可獲得較高和力學(xué)性能外，還有較強(qiáng)的抗衰退能力；
[0060] (4)澆注，澆注的溫度為1510°C ;
[0061] (5)自然冷卻，時(shí)間為7小時(shí)；
[0062] (6)拋丸處理；
[0063] (7)表面修邊、打磨處理。
[0064] 實(shí)施例3 :
[0065] 一種QT500鑄件，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C :3. 8%、Mn :0.2 %、Si : 2. 7%、Cr :0· 4%、Mg :0· 06%、Cu:0. 2%%、P :0· 04%、S :0· 02%、V :0· 6%、Re :0· 04%，余 量為Fe。
[0066] QT500鑄件的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0067] (1)制備砂型，砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成，砂型制成后在其表面涂抹 石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的質(zhì)量百分比為：66%，然后點(diǎn)火燒結(jié)，點(diǎn)火燒結(jié)后用 氣體吹掃所述砂型，點(diǎn)火燒結(jié)讓砂型表面更加光滑、細(xì)化，提高表面光潔度。砂型使用后經(jīng) 振動(dòng)再生機(jī)、振動(dòng)沸騰冷卻機(jī)破碎、處理后重復(fù)使用，減少了浪費(fèi)，節(jié)省了成本；
[0068] (2)配比原料，在電爐中將原料熔煉，熔煉溫度為1510°C ;
[0069] (3)加入Re進(jìn)行孕育處理，分兩次孕育，一次孕育為出鐵時(shí)加入58%的Re ;二次 孕育是澆注時(shí)隨流加入42%的Re。孕育劑可以減少白口傾向，細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)除 可獲得較高和力學(xué)性能外，還有較強(qiáng)的抗衰退能力；
[0070] (4)澆注，澆注的溫度為1530°C ;
[0071] (5)自然冷卻，時(shí)間為8小時(shí)；
[0072] (6)拋丸處理；
[0073] (7)表面修邊、打磨處理。
[0074] 實(shí)施例4 :
[0075] 一種QT500鑄件，由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C:3. 68%、Mn :0. 36%、Si : 2. 54 %, Cr ：0. 52 %, Mg ：0. 048 Cu:0. 38 P ：0. 038 S ：0. 018 V ：0. 46 Re ： 0. 028%，余量為 Fe。
[0076] QT500鑄件的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0077] (1)制備砂型，砂型由鑄造砂、咲喃樹脂和固化劑制成，砂型制成后在其表面涂抹
【權(quán)利要求】
1. 一種QT500鑄件，其特征在于：由如下成分及其質(zhì)量百分比組成：C :3. 6% -3.8%、 Μη ：0. 2% -0. 5%, Si ：2. 5% -2. 7%, Cr ：0. 4% -〇. 6%, Mg ：0. 04% -〇. 06%, Cu:0. 2% - 0· 5%、P 彡 0· 06%、S 彡 0· 03%、V :0· 4%-0· 6%、Re :0· 02%-0· 04%，余量為 Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的QT500鑄件，其特征在于：由如下成分及其質(zhì)量百分比 組成：C :3· 65 % -3. 8 %、Μη :0· 2 % -0· 4 %、Si :2· 5 % -2. 6 %、Cr :0· 44 % -0· 6 %、Mg : 0. 045% -0. 06%, Cu:0. 2% -0. 4%, P ^ 0. 06 %, S ^ 0. 03 %, V ：0. 42% -0. 6%, Re ： 0· 025%-0· 04%，余量為 Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的QT500鑄件，其特征在于：由如下成分及其質(zhì)量百分比 組成：C :3. 68%、Mn :0· 26%、Si :2. 54%、Cr :0· 52%、Mg :0· 056%、Cu:0. 4%、P :0· 05%、S : 0· 03%、V :0· 44%、Re :0· 035%，余量為 Fe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 制備砂型； (2) 配比原料，在電爐中將原料熔煉，熔煉溫度為1510- 1550°C ; (3) 加入Re進(jìn)行孕育處理； (4) 澆注； (5) 冷卻； (6) 拋丸處理； (7) 表面修邊、打磨處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述砂型由鑄造砂、呋 喃樹脂和固化劑制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述砂型制成后在其 表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的質(zhì)量百分比為：58- 66%，然后點(diǎn)火燒結(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于：點(diǎn)火燒結(jié)后用氣體吹 掃所述砂型。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于：分兩次孕育，一次孕育 為出鐵時(shí)加入58%的Re ;二次孕育是澆注時(shí)隨流加入42%的Re。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述澆注的溫度為 1510- 1530°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的QT500鑄件的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述冷卻為自然冷 卻，時(shí)間為7- 8小時(shí)。
【文檔編號】B22C9/12GK104060154SQ201410235410
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】王大順 申請人:安徽省瑞順鑄造科技有限公司