[发明专利]一种高强度耐高温球墨铸铁及球墨铸铁管件铸造工艺

权利要求书

1.一种高强度耐高温球墨铸铁，其特征在于，所述的高强度耐高温球墨铸铁由以下重量份数的原料构成：回炉铁10%—25%、原生铁10%—25%、铁镍合金0.1—1%、锰铁合金0.5%—3.5%、钨钼合金1%—7.5%、增碳剂1%—3.5%、改性剂1.1%—3.6%、球化剂1%—3%、孕育剂1%—3%、稀土0.5%—2%，余量为废钢。

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温球墨铸铁，其特征在于，所述的增碳剂为含碳百分重量为85%以上焦碳沫，焦碳沫颗粒直径≤400nm。

3.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温球墨铸铁，其特征在于，所述的改性剂为SiC单质微粉颗粒，SiC单质微粉颗粒直径≤400nm。

4.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温球墨铸铁，其特征在于，所述的稀土为包含Ce、H、Dy、Sm、Gd和Lu等元素的镧系元素。

5.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温球墨铸铁，其特征在于，所述的高强度耐高温球墨铸铁化学元素含量为C：3.5-3.7%、Si：2.8-5.3%、Ni：0.2—0.3%、W：0.5—2.5%、Mn：0.1—1.5%、Mo ：1.3—4.6%、Zr：0.11—0.2%、Ce：0.05—0.1%、Hf：0.1—0.25%、Dy：0.03—0.08%、Sm：0.01—0.05%、Gd：0.01—0.05%、Lu：0.03—0.06%、S：<0.02%； P：0.15-0.4%；余量为Fe。

6.一种高强度耐高温球墨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述的高强度耐高温球墨铸铁的铸造方法包括以下步骤：

第一步，原料熔炼，首先将回炉铁、球墨铸铁切、屑锰铁合金、硅铁合金和废钢一同添加到熔炼炉内，并沿着熔炼炉自下而上安装按照原料直径从小到大进行摆放，然后由氩气将熔炼炉内的空气排出并使熔炼炉内的气压恒定在1.1—3个标准大气压，然后在5—10分钟内将熔炼炉加热至1400℃—1600℃，直至熔炉内原料均呈熔融态并搅拌均匀后，从熔炉内却金属液样本进行成份分析，并根据成份分析结果对熔炉内金属液成份含量进行调整，直至金属液化学成份达到要求后进行静置保温，且保温时间为10—30分钟；

第二步，变质调制，完成第一步作业后，对熔炉内熔融态金属液进行单向语速搅拌，搅拌速度为10—50分钟/转，并在转速稳定后通过增碳剂和改性剂分别吹送到熔炉内，并使增碳剂和改性剂与熔炉内的熔融态金属液充分搅拌均匀，然后保温静置5—20分钟；

第三步，浇包预处理，将球化剂铺设在浇包侧壁上并舂紧，然后在球化剂外表面铺设孕育剂，然后在孕育剂外表面铺设占浇包金属液总量10%—30%的除渣剂，最后在5—15分钟，匀速将浇包预热到800℃—1000℃；

第四步，调质浇铸，完成第三步后，首先将稀土原料在1—3分钟时间内添加到熔融态金属液中搅拌均匀，然后熔融态的金属液中加入占金属液总量3%—10%的除氮剂进行调质处理，并在调质处理后将熔融态的金属液的60%—75%匀速倒入浇包内，并同时对浇包在1400℃—1600℃恒温环境下保温1—10分钟，然后将剩余的熔融态金属液倒入到浇包内并继续在在1400℃—1600℃恒温环境下保温1—10分钟，然后将浇包内的熔融态金属浇铸到成型模具中；

第五步，改性热处理，在金属液浇铸到成型模具内并冷却至800℃—850℃时，通过加热设备在30—120分钟内将成型模具及成型模具内的金属加热至900℃—980℃并保温1—10小时，然后以20℃—50℃/小时速度匀速降温至180℃—300℃，然后再次通过加热设备在30—120分钟内将成型模具及成型模具内的金属加热至600℃—800℃并保温1—10小时，然后自然冷却至常温即可拆模得到成品铸件毛坯。

7.根据权利要求6述的一种高强度耐高温球墨铸铁的铸造方法，其特征在于，所述的第一步中，在将铁合金加入到熔炉内后，由惰性气体将熔炉内空气排出，并使得熔炉内部环境自第一步至第三步结束均处于惰性气体保护中。