[发明专利]高性能球墨铸铁及其生产方法

说明书

本发明涉及一种高性能球墨铸铁及其生产方法，由如下质量比的化学成分组成：C 3.6‑3.7％，Si 2.1‑2.2％，Mn 0.3‑0.4％，Cu 0.4‑0.5％，Mg 0.02‑0.05％，Ni 0.2‑0.25％，Sb 0.004‑0.005％，Hf 0.02‑0.06％，Bi 0.001‑0.002％，Cr 0.06‑0.1％，Al≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.02％，余量为Fe，经配料、球化孕育、倒包孕育、浇注成型。该高性能球墨铸铁及其生产方法简化了现有技术中的生产工艺，制得的球墨铸铁具有较高的强度，并且具有较好的延伸率力学性能较为优异。

技术领域：

本发明涉及球墨铸铁技术领域，尤其涉及一种高性能球墨铸铁及其生产方法。

背景技术：

球墨铸铁特别是高强度高韧性球墨铸铁在工程机械、汽车零件领域中的应用越来越广泛，很多铸钢件产品逐渐由高强韧球墨铸铁所替代。

球墨铸铁的性能特征一般是：抗拉强度较高时，则延伸率较低；反之抗拉强度较低时，则延伸率较高。

现有技术中QT600牌号的球墨铸铁及其生产工艺已经非常成熟，然而为了达到较好的力学性能，该类生产工艺流程都较为复杂，生产周期很长，且其力学性能还有一定的提升空间。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种抗拉强度超过600Mpa，延伸率为7％左右，综合力学性能优异的高性能球墨铸铁及其生产方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高性能球墨铸铁，由如下质量比的化学成分组成：

C 3.6-3.7％，Si 2.1-2.2％，Mn 0.3-0.4％，Cu 0.4-0.5％，Mg 0.02-0.05％，Ni0.2-0.25％，Sb 0.004-0.005％，Hf 0.02-0.06％，Bi 0.001-0.002％，Cr 0.06-0.1％，Al≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.02％，余量为Fe。

在本发明一较佳实施例中，所述高性能球墨铸铁由如下质量比的化学成分组成：C3.61％，Si 2.16％，Mn 0.32％，Cu 0.47％，Mg 0.03％，Ni 0.21％，Sb 0.004％，Hf0.04％，Bi 0.002％，Cr 0.07％，Al≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.02％，余量为Fe。

为了进一步提高力学性能，本发明的高性能球墨铸铁还包括如下质量比的化学成分：Ta 0.1-0.2％，Nb 0.06-0.12％。

作为优选，所述Ta、Nb的质量比为：Ta 0.13％，Nb 0.10％。

本发明还提供一种高性能球墨铸铁的生产方法，包括如下步骤：

(1)配料：精选废钢70％、回料30％加入炉内，加热熔化为铁水，取样检测，对铁水进行各组分含量调整；

(2)球化孕育：将铁水升温至1470～1490℃出炉，进行球化，加入稀土镁硅合金球化剂占铁水总重量的1.3～1.5％，再将占铁水总重量0.1～0.2％的硅锰铬锶孕育剂覆盖在球化剂上，进行初步孕育；

(3)倒包孕育：当铁水出到所需数量，在另外一个包内加入0.5～0.6％的硅铁铈孕育剂，进行2次孕育；

(4)浇注成型：铁水浇注温度为1360～1380℃，并随流添加占铁水总重0.13～0.17％的硅锶钡随流孕育剂，进行浇注。

为了提高力学性能，本发明采用特殊的孕育剂，而球化剂采用常用的球化剂即可。

其中，步骤(2)中，采用硅锰铬锶特种孕育剂，作为优选，硅锰铬锶孕育剂中各化学成分质量比为：Si 62-65％，Mn 1.2-2.0％，Cr 2.0-2.8％，Sr 0.08-0.12％。