[发明专利]一种耐低温冲击高强度铸态球墨铸铁及其生产方法

权利要求书

1.一种耐低温冲击高强度铸态球墨铸铁，其特征在于：所述球墨铸铁的化学成分为：w(C)3.5％～3.9％，w(Si)1.8％～2.1％，且CE＝C+1/3(Si)＝4.3％～4.6％；w(Mn)≤0.2％；w(P)≤0.03％；w(S)0.006％～0.015％；w(Cu)0.15-0.25％；w(Mg)0.025％～0.045％,w(RE)0.01～0.02％；其余微量元素反球化系数K≤1±0.1％。

2.一种球墨铸铁的生产方法：其特征在于：包括以下步骤：步骤一：准备纯净的原材料

高纯生铁，纯净无锈，化学成分为：w(C)≥3.3％，w(Si)0.4％～0.7％，w(Mn)0.05％～0.10％，w(P)≤0.03％，w(S)≤0.02％，w(Ti)≤0.025％；11种微量元素Σw(Cr+V+Mo+Sn+Sb+Pb+Bi+Te+As+B+Al)≤0.07％，且反球化系数

K＝4.4Ti+1.6Al+2.0As+2.3Sn+5.0Sb+290Pb+370Bi≤0.36；

步骤二：同材质回炉铁，抛丸清理：

高温石墨化处理的优质晶体增碳剂，化学成分为：

w(C)99.5％～99.8％，w(S)0.015％～0.05％，w(N)0.001％～0.003％；吸收率≥95％；粒度0.5～5mm；

步骤三：球化前将电炉内熔炼铁液成分调整为：w(C)3.75％～4.15％，w(Si)0.8％～1.1％，且CE＝C+1/3(Si)＝4.32％～4.52％；w(Mn)≤0.2％；w(P)≤0.03％；w(S)≤0.025％；w(Cu)0.15-0.25％；其余微量元素质量分数总和≤0.1％；余量为Fe；

步骤四：对铁液进行球化处理+一次孕育：

球化处理温度1510℃±10℃。球化剂采用Mg6RE1，化学成分为：w(Mg)5.5％-6.5％，w(RE)0.5％～＜1.5％(Ce/RE≥46％),w(Ca)1.5％-3.0％，w(Si)35％～45％，w(Mn)≤1.0％，w(Ti)≤0.5％，w(MgO)≤0.65％，w(Al)≤0.5％,余量为Fe；粒度5～30mm，加入量为处理铁液重量的1.1％～1.4％；

孕育剂采用Si-Ba合金孕育剂，化学成分为：w(Si)65％～70％，w(Ba)4％～6％，粒度2～5mm，加入量0.3％～0.5％。

步骤五：二次孕育

即倒包孕育：将二次孕育剂加入到浇注包底部，再将上述球化完成的铁液倒入浇注包进行二次孕育。孕育剂采用Si-Ba孕育剂，成分与一次相同；粒度1～2mm；加入量0.08％～0.3％；

步骤六：浇注+三次孕育：

将上述经过球化和二次孕育的铁液，以一定的浇注温度浇注到砂型中；

在浇注过程中进行第三次孕育即随流瞬时孕育，随流孕育剂为Si-Bi合金，化学成分为：w(Si)68％～75％，w(Bi)0.8％～1.2％,w(Ca)＜2.0％，w(RE)＜1.2％,w(Al)＜1.5％；粒度0.2～0.7mm；加入量为浇注铁液量的0.08％～0.15％；

步骤七：落砂：

浇注后的铁液在砂型中凝固成形，随型冷却至500℃以下落砂，形成球墨铸铁。

3.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁的生产方法，步骤一中的优质中、低碳素废钢，纯净无锈；化学成分为：w(C)≤0.5％，w(Si)≤0.4％，w(Mn)≤0.3％，w(P)≤0.03％，w(S)≤0.02％，w(Cr)≤0.1％，w(Cu)≤0.3％，w(Ni)≤0.3％。

4.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁的生产方法，电炉的熔炼温度1530℃～1550℃。

5.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁的生产方法，步骤三种的铁液铁前高温静置5～10分钟，扒清渣。

6.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁的生产方法，步骤四中球化处理方法为盖包法，堤坝式球化包，堤坝高度高于加料高度30-50mm，包盖与包顶由密封耐火材料密实，深径比为1.5～2，使用前预热至800℃以上；球化剂、孕育剂、小钢片使用前烘干。