[发明专利]一种微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的制备方法

权利要求书

1.一种微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的制备方法，其特征在于，所述微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的重量百分比化学成分为：C：3.10～3.30，Si：1.90～2.50，Mn：0.20～0.40，P：0.02～0.04，S：0.08～0.11，Cr：0.20～0.30，Cu：0.50～0.60，Sn：0.02～0.05，RE：0.02～0.08，Ca：0.02～0.008，V：0.20～0.40，Ti：0.01～0.10，N：0.11～0.15，Zr：0.01～0.10，其制备方法按以下步骤进行：

1)选择的熔炼设备：150公斤～10000公斤中频感应电炉；

2)熔炼工艺：根据微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的重量百分比化学成分要求：C：3.10～3.30，Si：1.90～2.50，Mn：0.20～0.40，P：0.02～0.04，S：0.08～0.11，按照比例将废钢、回炉高强度灰铸铁、石墨增碳剂、Si～Fe、高C锰铁和FeS增硫剂加入中频感应电炉中；

3)合金加入工艺：根据微合金化超高强度高碳当量灰铸铁重量百分比化学成分要求：Cr：0.20～0.30，Cu：0.50～0.60，Sn：0.02～0.05，炉料全部熔化后，加入适量的高C铬铁和纯Cu，铁水温度≥1500℃时，炉内加入含Sn量大于99重量百分比适量的纯Sn；

4)强化剂一次加入工艺：根据微合金化超高强度高碳当量灰铸铁重量百分比化学成分要求：RE：0.02～0.08，Ca：0.02～0.008，V：0.20～0.40，Ti：0.01～0.10，N：0.11～0.15，当铁水温度≥1520℃时，放出铁水，在中频电炉出铁槽的铁水流上加入适量的RE-Ca-Si-V-Ti-N强化剂；

5)强化剂二次加入工艺：根据微合金化超高强度高碳当量灰铸铁重量百分比化学成分要求：Zr：0.01～0.10，当铁水放出1/4时，将适量的Zr-Mn-Si强化剂投入到浇注铁水包中；

6)孕育剂加入工艺：根据微合金化超高强度高碳当量灰铸铁重量百分比化学成分要求：Si：1.90～2.50，当浇注铁水包预热温度≥800℃时，将适量的Si-Fe孕育剂放在包底，出炉铁水将Si-Fe孕育剂熔化；

7)当浇注铁水包内铁水达到1200～14800℃，浇注铸件。

2.根据权利要求1所述的一种微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的制备方法，其特征在于，步骤2)熔炼工艺中：

所述废钢重量百分比为：含C量0.4～0.5，其余为Fe；

所述回炉高强度灰铸铁重量百分比为：含C：3.10～3.30，Si：1.90～2.50，Mn：0.20～0.40，P：0.02～0.04，S：0.08～0.11；

所述石墨增碳剂重量百分比为：含C量大于98，其余为杂质；

所述Si～Fe重量百分比为：含Si量75，其余为Fe，Si～Fe的加入量要留出孕育剂带来的Si含量，终Si量满足1.90～2.50；

所述高C锰铁重量百分比为：含Mn量大于55，C量7.0～7.5，Si量1.0～2.0，其余为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的制备方法，其特征在于，步骤3)合金加入工艺中：

所述高C铬铁重量百分比为：含Cr量大于55，C量6.0～10.0，Si量3.0～5.0，其余为Fe；

所述纯Cu重量百分比为：含Cu量大于99；

所述炉内加入适量的纯Sn重量百分比为：含Sn量大于99。

4.根据权利要求1所述的一种微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的制备方法，其特征在于，步骤6)孕育剂加入工艺中：

所述孕育剂的加入量使微合金化超高强度高碳当量灰铸铁的终Si量重量百分比达到190～250。