[发明专利]一种高硅固溶球墨铸铁及其制备方法

权利要求书

1.一种高硅固溶球墨铸铁，其特征在于，其元素组成为：C：3.4～3.6wt％；Si：3.6～4.0wt％；Mn≤0.25wt％；P≤0.035wt％；S：0.006～0.012wt％；Mg：0.03～0.07wt％；Re≤0.35wt％；Sb：0.001～0.01wt％；其余为Fe及制备过程中带入的杂质；力学性能方面，所述高硅固溶球墨铸铁的70×70×150mm附铸试块的抗拉强度Rm≥530MPa，屈服强度Rp0.2≥400MPa，伸长率A≥12.5％，-20℃无缺口冲击功三个单个值≥5J，平均值≥7J。

2.如权利要求1所述的高硅固溶球墨铸铁，其特征在于，Sb含量为0.002～0.005wt％。

3.一种制备权利要求1或2所述的高硅固溶球墨铸铁的方法，其特征在于，

(a)材料包括：

炉料：生铁30～50wt％、回炉料30～50wt％、废钢10～20％；

球化剂：选用稀土硅镁球化剂，主要化学成分包括4.5～6.5wt％Mg、0.10～0.35wt％RE、40～50wt％Si以及余量的铁；按浇注铁水重量百分比计，球化剂用量为0.9～1.3wt％；

孕育剂：包括覆盖剂、一次孕育剂和随流孕育剂，覆盖剂和一次孕育剂选用低硅钙钡孕育剂，主要成分包括40～55wt％Si、1.3～2.5wt％Ba、0.3～0.7wt％Ca以及余量的铁；随流孕育剂选用硫氧孕育剂，主要成分包括65～80wt％Si、0.5～1.5wt％Ca以及余量的铁；按浇注铁水重量百分比计，覆盖剂用量为0.4～0.8wt％，一次孕育剂用量为0.2～0.6wt％；随流孕育剂用量为0.10～0.20wt％；

合金Sb：按浇注铁水重量百分比计，合金Sb使用量为0.001～0.01wt％；

(b)制备过程如下：

将炉料置于电炉中熔炼，调整炉料控制铁水元素组成；预先在浇包底部放置球化剂、覆盖剂及合金Sb；将电炉中铁水倒入浇包，同时加入一次孕育剂，铁水发生球化和一次孕育反应；随后，将浇包中铁水浇入铸型，浇注过程中加入随流孕育剂；浇注结束后，在砂型中缓慢冷却至400℃以下，从铸型中清出铸件。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，生铁选用球铁用铸造生铁，生铁中Si≤1.0wt％、Mn≤0.20wt％、P≤0.035wt％、S≤0.035wt％、有害合金元素≤0.025wt％。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，废钢选用薄片类碳素废钢，废钢中C≤0.20wt％、Si≤0.5wt％、Mn≤0.5wt％、P≤0.035wt％、S≤0.035wt％、Cr≤0.10wt％。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，回炉料为铁素体球墨铸铁回炉料。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，制备过程中，电炉中铁水倒入浇包时温度为1400～1450℃。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，制备过程中，浇包中铁水浇入铸型时温度为1340～1370℃。