[发明专利]大断面球墨铸铁

说明书

技术领域

本发明涉及铸铁材料技术领域，尤其涉及一种大断面球墨铸铁。

背景技术

球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，其有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。

大断面球磨铸铁是指模板厚度大于100毫米的球墨铸件所用的球磨铸铁，其主要应用于一些高冲击力、高工作强度的机器模具铸件中，例如注塑机铸件。现有的大断面球磨铸铁由于断面过厚，冷却速度缓慢，使得铸件中心出现石墨畸变、球墨数减小造成铸件性能下降，严重时，甚至会造成铸件报废。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种高韧性，铁素体量和球化率均很高且具有高延伸率的大断面球墨铸铁。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是提出一种大断面球墨铸铁，其质量百分比为：C：3.5％-3.7％，Si：2.4％-2.6％，Mn：0.1％-0.2％，P：0.045％-0.05％，S：0.01％-0.015％，Re：0.018％-0.02％，Mg：0.05％-0.055％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

进一步的，该球墨铸铁的质量百分比为：C：3.5％，Si：2.4％，Mn：0.1％，P：0.045％，S：0.01％，Re：0.018％，Mg：0.05％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

进一步的，该球墨铸铁的质量百分比为：C：3.6％，Si：2.5％，Mn：0.15％，P：0.048％，S：0.01％，Re：0.019％，Mg：0.052％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

进一步的，该球墨铸铁的质量百分比为：C：3.7％，Si：2.6％，Mn：0.2％，P：0.05％，S：0.015％，Re：0.02％，Mg：0.055％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

进一步的，构成上述球墨铸铁的原料为焦炭、石灰石、新生铁、回炉铁、废钢以及铁合金。

进一步的，上述焦炭的成分为：S：0.1％-0.4％，灰份：1％-10％，水份：1％-5％，挥发物：0.1％-1.5％，余量为固定碳。

进一步的，上述石灰石的成分为：SiO₂：0.1％-1.6％，MgO：0.1％-2.5％，余量为CaO。

进一步的，上述回炉铁的成分为：C：3.60％-3.80％，Si：2.0％-2.5％，Mn：0.01％-0.2％，P：0.01％-0.05％，S：0.01％-0.03％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

进一步的，上述废钢的成分为：C：0.1％-0.3％，Mn：0.1％-0.3％，P：0.01％-0.03％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

本发明大断面球墨铸铁具有高韧性，铁素体量和球化率均很高，特别适合各类高强度、高冲击功机器模具的铸件，例如注塑机铸件。

具体实施方式

本发明大断面球墨铸铁主要构成元素为：C、Si、Mn、P、S、Re、Mg、Cu、Fe，上述元素的原料来自于焦炭、石灰石、新生铁、回炉铁、废钢以及铁合金。其中，焦炭的成分为：S：0.1％-0.4％，灰份：1％-10％，水份：1％-5％，挥发物：0.1％-1.5％，余量为固定碳；石灰石的成分为：SiO₂：0.1％-1.6％，MgO：0.1％-2.5％，余量为CaO；新生铁是指含碳量大于2％的铁碳合金，其通过将铁矿石经高炉冶炼而成，其中工业用新生铁的碳含量一般在2.5％-4.5％之间，并且还含有Mn、Si、P、S等元素；废钢是指碳素钢，其主要成分为：C：0.1％-0.3％，Mn：0.1％-0.3％，P：0.01％-0.03％，余量为Fe以及不可避免的微量元素；回炉铁是指在冶炼本发明大断面球墨铸铁后产生的废铸件，利用回炉铁作为再次冶炼球墨铸铁的原料能节约成本，达到循环利用的效果，回炉铁的成分为：C：3.60％-3.80％，Si：2.0％-2.5％，Mn：0.01％-0.2％，P：0.01％-0.05％，S：0.01％-0.03％，余量为Fe以及不可避免的微量元素。

实施例一