[发明专利]一种球墨铸铁及其制备方法

说明书

本发明涉及一种球墨铸铁及其制备方法，所述球墨铸铁的制备方法采用单线喂丝球化法制备球墨铸铁，所述球墨铸铁中各元素成分的质量百分比为C 3.4％‑3.9％，Si 2.2％‑2.8％，Mn 0.2％‑0.8％，S＜0.035％，P＜0.05％，Cu 0.4％‑0.8％，Cr＜0.1％，Mg 0.03％‑0.08％，Re≤0.04％，余量为Fe；产品满足抗拉强度Rm≥600Mpa，屈服强度Rp_0.2≥380Mpa，延伸率≥7％，布氏硬度190‑270HB的性能要求。根据本发明提供的一种球墨铸铁及其制备方法，采用单线喂丝球化法制备球墨铸铁，制备高韧性、高强度产品，有利于提高产品的使用寿命，降低产品的整体重量，提高生产效率，降低生产成本，促进产品的轻量化发展。

技术领域

本发明涉及一种球墨铸铁及其制备方法，更具体地，涉及一种铸态球墨铸铁桥壳材质及其制备方法，属于工业创新。

背景技术

汽车的诞生已经有百年的历史，发展迅速，目前已成为世界上最主要的交通工具和拉动经济增长的重要驱动力，也是人们生活不可或缺的重要组成部分。铸件是汽车产品零部件的重要构成之一，铸件产品在汽车零部件上的应用占有重要地位。汽车用铸件的主要特点是形状复杂、壁厚较薄、尺寸精度高、生产批量大、要求可靠性非常高等。汽车要尽可能地减轻自身重量，就要求铸件既要轻，还要有很高的强度。过去许多汽车零部件用的材质是灰铸铁，如今大都改为球墨铸铁件。球墨铸铁具有比普通灰铸铁更高的强度和更好的韧性。

球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。所谓“以铁代钢”主要指球墨铸铁。铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金，由于工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到，除铁外，还含及其他铸铁中的碳以石墨形态析出，若析出的石墨呈条片状时的铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁，呈蠕虫状时的铸铁叫蠕墨铸铁，呈团絮状时的铸铁叫白口铸铁或码铁，而呈球状时的铸铁就叫球墨铸铁。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。

目前，生产铸造桥壳用球墨铸铁材质的球化方法大多采用冲入法，其生产流程为：装包(球化剂、孕育剂、覆盖剂)→测温出炉→扒渣→孕育并搅拌→倒包→转至浇注工位→扒渣、测温→开浇。上述球化方法处理方式和设备简单，易于操作，但是，在操作过程中，冶金反应剧烈，安全性低，环境污染大，同时还存在铸件力学性能差，球墨铸铁高强度、高韧性合格率低的问题。

发明内容

本发明是为解决现有技术中的问题而提出的，其目的在于，提供一种球墨铸铁及其制备方法，以达到提高产品力学性能及使用寿命，降低产品的整体重量，降低制造成本，促进产品轻量化发展的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种球墨铸铁及其制备方法，所述球墨铸铁的制备方法采用单线喂丝球化法制备球墨铸铁，包括以下步骤：

步骤一，熔炼，使用生铁、回炉料、废钢和增碳剂熔炼原铁水，熔炼末期加入硅铁增硅，熔化升温至1520℃-1550℃，保温8-12分钟后，停电加料快速降温至出炉温度(1490℃-1510℃)正常出铁；

步骤二，预处理，将重量百分比为0.4％-0.8％的Cu和0.1％-0.4％的预处理剂放在球化包底，之后，将步骤一中熔炼的铁水正常出铁至所述球化包内；

步骤三，球化处理，在装有铁水的所述球化包转至球化室前对其进行测温，进入球化室，要求所述球化包的位置正对包盖，并平稳缓慢进包至限位梁处，向上提升所述球化包并使所述球化包的包沿与所述包盖紧贴，根据原铁液成分、进站温度、出铁量及球化包芯线参数确定单线喂丝长度和喂丝速度，进行单线喂丝球化；

步骤四，孕育处理，球化完毕后将所述球化包转出球化室，扒渣处理后，将重量百分比为0.4％-0.7％的孕育剂倒入所述球化包内，搅拌均匀后，将所述球化包内铁液倒入浇注包并转至浇注工位；