[发明专利]确定球墨铸铁铸件中非铁元素含量的方法及其应用

说明书

本发明提出了确定球墨铸铁铸件中非铁元素含量的方法、球墨铸铁铸件中非铁元素的配方、球墨铸铁铸件和冲压模具。该球墨铸铁铸件中非铁元素含量的确定方法中，非铁元素包括碳、硅、镁、钼、镍、铜和铬；其中，H＝V/S+10，H表示球墨铸铁铸件的模数，V表示球墨铸铁铸件的体积，S表示球墨铸铁铸件的表面积；并且，模数的范围为30＜H≤35。本发明所提出的方法，对于模数为30＜H≤35的球墨铸铁铸件，根据模数先确定出非铁元素的适宜添加量再制造，能够获得珠光体含量达到80％以上的、兼备高抗拉强度与高硬度的球墨铸铁铸件，且该方法可以提高13吨以上球墨铸铁铸件产品质量的稳定性，并降低制造过程中产品的次品率。

技术领域

本发明涉及铸铁合金技术领域，具体的，本发明涉及确定球墨铸铁铸件中非铁元素含量的方法及其应用。更具体的，本发明涉及确定球墨铸铁铸件中非铁元素含量的方法、球墨铸铁铸件中非铁元素的配方、球墨铸铁铸件和冲压模具。

背景技术

汽车覆盖件冲压模具，一般使用的材质为QT600-3A牌号以上球墨铸铁，要求球墨铸铁具有较高的强度和硬度，以免冲压过程中模具强度或硬度的不足，会导致的汽车覆盖件面品质量不良率的升高。目前，国标及其他文献资料没有具体的球墨铸铁的生产工艺或铁水成分的指导文本，往往工厂只通过生产经验来控制产品质量，如此很难保证吨位大于13吨的铸件的抗拉强度和硬度同时满足使用要求，并且产品质量极其不稳定。

由此，需要一种能够控制13吨以上球墨铸铁的冲压模具能够具有高质量的生产工艺。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

本发明人在研究过程中发现，工厂生产球墨铸铁铸件的过程是没有具体的质控工艺，主要依靠经验来指导生产，如此球墨铸铁铸件的珠光体含量是不稳定的。并且，13吨以上采用球墨铸铁的冲压模具，通常很难获得高含量的珠光体组织，并且硬度和抗拉强度很难同时满足标准的要求。

本发明的发明人经过深入研究发现，铸件组织中的珠光体的含量与合金的种类及含量，决定了球墨铸铁铸件的抗拉强度和硬度。发明人经过多次生产的验证，调整生产工艺，先通过计算铸件模数，再根据不同的模数添加不同的合金含量，从而保证了球墨铸铁铸件中珠光体的含量大于80％，并能够同时提高13吨以上铸件的抗拉强度和硬度。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种制备珠光体的含量大于80％、同时具有高抗拉强度和高硬度的、或者产品质量稳定性高的13吨以上球墨铸铁铸件的方法。

在本发明的第一方面，本发明提出一种确定球墨铸铁铸件中非铁元素含量的方法。根据本发明的实施例，所述非铁元素包括碳、硅、镁、钼、镍、铜和铬，并且基于所述球墨铸铁铸件的总重量，以重量％计，所述非铁元素的含量如下：

碳：(3.275+H/100-0.025)％～(3.275+H/100+0.025)％；

硅：(1.775+H/100-0.075)％～(1.775+H/100+0.075)％；

镁：(0.0115+H/1000-0.0015)％～(0.0115+H/1000+0.0015)％；

钼：(0.02+1.3×H/100-0.01)％～(0.02+1.3×H/100+0.01)％；

镍：(0.05+2×H/100-0.01)％～(0.05+2×H/100+0.01)％；

铜：(0.12+1.8×H/100-0.02)％～(0.12+1.8×H/100+0.02)％；以及

铬：(0.05+H/100)％；