[发明专利]一种QT400-18AR球墨铸铁、轧辊和球墨铸铁的制备方法

说明书

本发明属于球墨铸铁领域，其公开了一种QT400‑18AR球墨铸铁，包括如下重量百分比组分：C：3.73‑3.78％；Si：2.31‑2.40％；Mn：0.25‑0.32％；P≤0.015％；S：0.006‑0.012％；Cu：0.15‑0.20％；Y：0.0040‑0.0050％；La：0.0012‑0.0020％；Mg：0.038‑0.048％；余量铁和不可除杂质。本发明的目的在于提供一种QT400‑18AR球墨铸铁、轧辊和球墨铸铁的制备方法，当该规格的球墨铸铁用于轧辊以及轧辊上的试块时，其性能反映和匹配准确，其抗拉强度、冲击值、屈服强度、断后伸长率和心部套样疲劳强度均表现优异。

技术领域

本发明涉及球墨铸铁领域，特别是一种QT400-18AR球墨铸铁、轧辊和球墨铸铁的制备方法。

背景技术

随着球墨铸铁制造技术的不断成熟，且其质量不断稳定，球墨铸铁在诸多领域(如工程机械、轨道交通、矿冶重机和木工机械)不断代替原来采用铸钢、锻钢和焊接方式的零件。木工机械用的轧辊(图1)原来采用S355J0钢板焊接而成，现采用材料牌号QT400-18AR进行试制，该材质具有优异的韧性，与钢基本接近。

根据GB/T1348-2009《球墨铸铁件》第8页8.3附铸试块表7附铸试块尺寸：当铸件的主要壁厚＞60～200mm时附铸试块采用D型，即附铸试块厚度a为70mm。材料牌号QT400-18AR附铸试块力学性能参照GB/T1348-2009《球墨铸铁件》第4页表3中当铸件的主要壁厚＞60～200mm时，抗拉强度R_m≥370MPa，屈服强度R_p0.2≥240MPa，伸长率A≥12％，V形缺口附铸试样的冲击功(参照GB/T1348-2009《球墨铸铁件》第5页表4)：室温(23±5℃)三个试样平均值≥12J。而图1所示的木工机械用的轧辊需在4处不同位置放置非标尺寸200mm×200mm×200mm的附铸试块，并要求力学性能和室温冲击功的各项指标符合上述要求。目前采用此非标尺寸的附铸试块验收，不仅在国内很少采用，基本上没有生产经验借鉴，而且给制造带来很大难度。

但是我们需要明确的是，不同的用途和规格的轧辊，需要适用不同规格的试块，试块的规格不一样即使采用相同组分，其展现的性能也不一样。

客户所提出的轧辊的尺寸以及试块的要求与国标不一致，其试块体积明显增大，在CN2017100782163中公开了一种轧辊，本发明创造的轧辊的体积比该专利所公开的轧辊的体积还要大，因此只有特定规格的试块才能有效的准确的反应轧辊的性能。在CN2017100782163中公开的轧辊组分为C：3.85-3.88％；Si：1.80-1.90％；Mn≤0.10％；P≤0.020％；S≤0.010％；Mo：0.35-0.50％；Ni：0.70-0.85％；Ti≤0.025％；Cr+Pb+V≤0.020％；RE：0.0030-0.0050％；Mg：0.030-0.045％以及余量铁和不可除杂质。

客户所要求的的规格的试块在采用CN2017100782163的球墨铸铁时，并不能展现出轧辊的性能。如果要开发出合适规格的轧辊的试块和轧辊且轧辊和试块的性能要能够一致，这个时候就必须调整球墨铸铁的组分。

同时，客户对于最终产品-轧辊的端轴的抗疲劳性能也提出了特别的要求。其原因在于：球墨铸铁件的力学性能主要以抗拉强度和断后伸长率两个指标为验收指标，疲劳强度作为一项非强制性指标，在实际生产和验收中未被真正重视。然而随着球墨铸铁的广泛应用，尤其是在承受交变应力工况下球墨铸铁件，疲劳破坏是其主要失效形式，断裂突然发生，危险性很大。

因此，如果要满足于特定客户的严苛要求，必须在球墨铸铁组分、制备等方面做出大量的实验和调整才能使上述工作得以实现。

发明内容