本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高性能的球墨鑄鐵，包括以下重量百分比的組分：3.0％～3.3％的C；3.6％～4.0％的Si；S<0.02％；P<0.03％；Mn<0.3％；0.02％～0.04％的Mg；0.01％～0.025％的RE；0.2％～0.3％的Mo；0.12％～0.15％的Ni；0.003％～0.010％的Ca，0.005％～0.010％的Ba，且0.010％≤Ca+Ba≤0.020％，Bi≤0.003％；余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，具有較高的強(qiáng)度和韌性，能夠適用于大型或超大型工程設(shè)備的零部件需要。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了一種上述球墨鑄鐵的制備方法。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種高性能的球墨鑄鐵，包括以下重量百分比的組分：3.0％～3.3％的C；3.6％～4.0％的Si；S<0.02％；P<0.03％；Mn<0.3％；0.02％～0.04％的Mg；0.01％～0.025％的RE；0.2％～0.3％的Mo；0.12％～0.15％的Ni；0.003％～0.010％的Ca，0.005％～0.010％的Ba，且0.010％≤Ca+Ba≤0.020％，Bi≤0.003％；余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，具有較高的強(qiáng)度和韌性，能夠適用于大型或超大型工程設(shè)備的零部件需要。本專利技術(shù)還公開了一種上述球墨鑄鐵的制備方法。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及球墨鑄鐵
，尤其是涉及。
技術(shù)介紹
球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優(yōu)異的性能，已成功地用于鑄造一些受力復(fù)雜，強(qiáng)度、韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為僅次于灰鑄鐵的、應(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂“以鐵代鋼”，主要指球墨鑄鐵。球墨鑄鐵是通過球化處理和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金，由工業(yè)生鐵、廢鋼等鋼鐵及其合金材料經(jīng)過高溫熔融和鑄造成型而得到，鑄鐵中的碳以石墨形態(tài)析出，若析出的石墨呈條片狀時(shí)的鑄鐵叫灰口鑄鐵或灰鑄鐵、呈蠕蟲狀時(shí)的鑄鐵叫蠕墨鑄鐵、呈團(tuán)絮狀時(shí)的鑄鐵叫白口鑄鐵或碼鐵、而呈球狀時(shí)的鑄鐵就叫球墨鑄鐵。目前，現(xiàn)有球墨鑄鐵的綜合力學(xué)性能不太理想，尤其是強(qiáng)度與耐磨性隨著科技進(jìn)步，越來越不能滿足實(shí)際工程需要，且球墨鑄鐵的鑄造成型工藝也影響了球墨鑄鐵件的力學(xué)性能。因此，如何提供一種具有高性能，尤其是高強(qiáng)度高韌性的球墨鑄鐵是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種高性能的球墨鑄鐵，該球墨鑄鐵具有較高的強(qiáng)度和較高的韌性，且能夠適用于大型或超大型起重設(shè)備、旋挖鉆以及卷?yè)P(yáng)減速機(jī)的零部件需要。本專利技術(shù)的另一目是提供一種上述球墨鑄鐵的制備方法。為解決上述的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為: 一種高性能的球墨鑄鐵，包括以下重量百分比的組分:3.0%?3.3%的C;3.6%?4.0%的51;5〈0.02% ；Ρ<0.03% ;Μη〈0.3% ;0.02%?0.04%的Mg;0.01 %?0.025%的RE;0.2%?0.3%的Mo ;0.12%?0.15%的Ni ;0.003%?0.010%的Ca，0.005%?0.010% 的Ba，且0.010% <Ca+Ba < 0.020%,Bi < 0.003% ;余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選的，所述Mo的重量百分比為0.22%?0.28 %。優(yōu)選的，所述Ni的重量百分比為0.125%?0.145%。優(yōu)選的，所用球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度ob > 540MPa，屈服強(qiáng)度ο。』> 400MPa，延伸率δ >14%。本專利技術(shù)提供了一種高性能的球墨鑄鐵，在成分配比上;通過增加Si含量，重量百分比達(dá)到了3.6%?4.0%，促進(jìn)石墨化，細(xì)化鐵素體，同時(shí)Si在鐵基體中起到了固溶強(qiáng)化效果，實(shí)現(xiàn)了較高的強(qiáng)度;通過增加Mo細(xì)化了鐵素體，強(qiáng)化了基體，改善提高了強(qiáng)度、硬度、韌性等綜合性能;通過增加Ni強(qiáng)化鐵素體，細(xì)化石墨，增加石墨球數(shù)量，提高球化效果，強(qiáng)化基體，消除了由于Si含量的增加所帶來的硅脆性影響，提高了基體的韌性。本配比成分使球墨鑄鐵中石墨球的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布，獲得95%以上的鐵素體基體和細(xì)小、均勻、彌散分布的大量球狀石墨的鑄態(tài)組織。本專利技術(shù)工藝方法簡(jiǎn)單，原料和生產(chǎn)成本較低，易于推廣應(yīng)用。本專利技術(shù)還提供上述的球墨鑄鐵的制備方法，包括以下步驟:I)制取目標(biāo)球墨鑄鐵件的模樣:當(dāng)所述球墨鑄鐵件包括內(nèi)徑小于等于3cm且長(zhǎng)度大于等于1cm的空心腔結(jié)構(gòu)時(shí)，所述球墨鑄鐵件模樣包括第一模樣與第二模樣，所述第一模樣與所述第二模樣的粘結(jié)拼接面重合于所述球墨鑄鐵件中的空心腔結(jié)構(gòu)與其余非空心腔部位的分界面；將無規(guī)共聚聚丙烯塑料通過注塑成型方法制取所述第二模樣；將無規(guī)共聚聚丙烯塑料通過注塑成型方法制取所述第一模樣，然后將所述第一模樣的除了與所述第二模樣拼接的端面之外的表面浸漬涂料，然后撒砂，然后燒結(jié)，在燒結(jié)的過程中所述第一模樣氣化失模，得到所述第一模樣的型殼，所述型殼的用于與所述第二模樣拼接的開口為用于使得鐵水流入的開口 ；將無規(guī)共聚聚丙烯塑料通過注塑成型方法制取澆道系統(tǒng)模樣；取一個(gè)無規(guī)共聚聚丙烯塑料件，將所述第二模樣的與所述第一模樣拼接的端面通過粘結(jié)連接與所述無規(guī)共聚聚丙烯塑料件的一個(gè)端面連接，將所述無規(guī)共聚聚丙烯塑料件的另一個(gè)端面插入所述型殼的開口中以將所述第二模樣與所述型殼無縫隙拼接成一體件用于鑄造目標(biāo)球墨鑄鐵件；將所述第二模樣與所述澆道系統(tǒng)模樣通過粘結(jié)連接成一體，所述澆道系統(tǒng)模樣粘結(jié)在所述第二模樣的底面上，得到包括所述第二模樣、型殼以及澆道系統(tǒng)模樣的模樣一體件；2)取一個(gè)第一箱體，將步驟I)中的模樣一體件以立式放置于所述第一箱體內(nèi)；然后在所述模樣一體件的外圍以環(huán)繞所述模樣一體件的方式從上到下鋪設(shè)多個(gè)冷卻盤管，每個(gè)冷卻盤管具有各自獨(dú)立的進(jìn)口與出口，通過控制多個(gè)冷卻盤管與所述模樣一體件外壁的間距大小控制鐵水的凝固過程；然后設(shè)置上升液管，所述上升液管穿過且固定在所述第一箱體的下箱底上，所述澆道系統(tǒng)模樣的自由端下端面與所述上升液管的上端開口對(duì)接，且所述澆道系統(tǒng)模樣的自由端下端面完全遮蓋所述上升液管的上端開口，密封所述上升液管與所述第一箱體下箱底的連接處；然后設(shè)置真空抽吸管，所述真空抽吸管穿過且固定在所述第一箱體的側(cè)箱壁上，所述真空抽吸管的一端與所述模樣一體件間隔一定距離，所述真空抽吸管的另一端露在所述第一箱體的外面且與真空系統(tǒng)連通，密封所述真空抽吸管與所述第一箱體側(cè)箱壁的連接處；然后向所述第一箱體內(nèi)填砂，然后壓實(shí)，得到砂型；然后密封整個(gè)所述第一箱體；3)冶煉鐵水，然后將鐵水依次經(jīng)過球化處理、一次孕育處理以及二次孕育處理，得到上述任意一項(xiàng)所述的鐵水，然后將鐵水用開口容器盛裝；4)將步驟3)中的開口容器放置在一個(gè)密閉的第二箱體內(nèi)，且使得所述上升液管的下端穿過所述第二箱體的頂箱蓋浸入所述開口容器中的鐵水中，密封所述上升液管與所述第二箱體的連接處；5)向所述第二箱體內(nèi)吹送帶壓氣體，同時(shí)，開啟真空系統(tǒng)制取真空，開口容器內(nèi)的鐵水在帶壓氣體的壓力以及真空的抽吸力的作用下，沿上升液管流動(dòng)進(jìn)入砂型的型腔中，鐵水從下往上充型，先把澆道系統(tǒng)模樣與第二模樣氣化，然后進(jìn)入型殼中的空心腔中，直至開口容器內(nèi)的液面不再下降表明鐵水注滿整個(gè)砂型型腔，氣化后的氣體通過真空抽吸管被真空系統(tǒng)抽走，然后保持吹送氣體與抽真空，直至砂型型腔內(nèi)的鐵水凝固；當(dāng)開口容器內(nèi)的液面不再下降后，從上到下依次向每個(gè)冷卻盤管中供給冷卻介質(zhì)以對(duì)球墨鑄鐵件進(jìn)行冷卻凝固以及實(shí)現(xiàn)從上到下的順序凝固，同時(shí)，向砂型型腔中的鐵水施加電磁攪拌；6)當(dāng)最下方的冷卻盤管的進(jìn)口處與出口處的冷卻介質(zhì)的溫差小于30C后，停止吹送帶壓氣體以及抽真空，然后將所述上升液管從所述第二箱體中抽出，然后拆開所述第一箱體，然后破除砂型，敲掉所述本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高性能的球墨鑄鐵，其特征在于，包括以下重量百分比的組分：3.0％～3.3％的C；3.6％～4.0％的Si；S<0.02％；P<0.03％；Mn<0.3％；0.02％～0.04％的Mg；0.01％～0.025％的RE；0.2％～0.3％的Mo；0.12％～0.15％的Ni；0.003％～0.010％的Ca，0.005％～0.010％的Ba，且0.010％≤Ca+Ba≤0.020％，Bi≤0.003％；余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉憲民，劉明亮，劉慶坤，周長(zhǎng)猛，鞏傳海，張永，牛向明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東匯豐鑄造科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。