[发明专利]一种灰色铸铁合金材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种灰色铸铁合金，具体来说是指一种具有高抗疲劳强度的灰色铸铁合金材料。

背景技术

灰色铸铁由于成本相对低，性能良好，因此应用的范围很广。但现已知灰色铸铁的组成范围相当宽，然而，作为现有性能的补充，需要提高的是疲劳强度，并扩展现有灰色铸铁的用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种灰色铸铁，它具有有良好的加工性能和内部结构，并且该铸铁合金同现有的标准相比具有优势的抗疲劳强度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种灰色铸铁合金材料，按重量百分含量其组成包括：3.35-3.38％的碳，1.8-2.0％的硅，0.45-0.57％的锰，0.05-0.1％的铬，0.2-0.3％的钼，0.05-0.2％的钒，0.5-0.8％的铜，0.001-0.1％铌，0.008-0.012％的钛，0.013-0.02％的氮，小于0.15％的磷和硫，小于0.01％的铝，余量为铁及不可避免的杂质。

所述合金在炼制时，铬、钛、钒元素要以铬铁、钛铁、钒铁的形式最先投加，然后再加入铁和碳，再后是其它元素。

其中所述锰和氮的重量比为30∶1-40∶1。

本发明的有益效果是，

通过本发明的技术方案，实现该铸铁合金的抗疲劳强度的同时具有良好的加工性能和内部结构。

具体实施方式

以下通过具体实施方式来详细描述本发明的技术方案。

在以下的描述中，具体的灰色铸铁合金中的各元素的所有百分比为重量百分比。

在本发明的技术方案中的合金体主要是形成具有珠光体结构的灰色铸铁，其碳含量为3.35-3.38％，在此范围之外的一定碳含量也会实现灰色珠光体结构，但当碳含量于本技术方案的范围时，珠光体的密度很低，铸铁的断口呈白色，当碳含量高于本技术方案的范围时，珠光体的含量会增加，但珠光体结构会变的不均匀，虽然可以通过增加其它元素如铬、铜、铌、钛、钼等，但需要加入的量要大于本技术方案的量，虽然可以实现珠光体的结构均匀，但会改变铸铁的性能及增加生产成本。

加入0.05-01％的铬，其作用是形成具有珠光体/碳化物的稳定性结构，能够实现精制珠光体结构，虽然可以通过加入多一些的铬可以更好的精制珠光体结构，但0.05-0.1％的铬同其它元素配合形成最佳结构。

加入0.2-0.3％的钼，0.05-0.2％的钒，0.008-0.012％的钛，0.001-0.1％的铌，其具有精制珠光体结构和片状石墨结构的核芯，同时钼还具有高温下稳定珠光体结构的作用。

铝的含量低于0.01％，加入0.45-0.57％的锰作为珠光体结构的稳定剂；

0.5-0.8％的铜促进珠光体形成并稳定和控制珠光体结构；氮的含量为0.013-0.02％，具有压紧片状石墨并促进珠光体形成；合金体内的磷和硫小于0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。