[发明专利]一种球墨铸铁合金材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铸铁合金领域，特别是指一种球墨铸铁合金材料及制备方法。

背景技术

在汽车或机械制造领域，应用铸铁合金来制备具有高耐磨性能的部件或结构复杂的部件。使用铸铁合金以铸造工艺能够减少加工的难度，降低生产成本。但铸铁合金有一个缺陷就是在使用过程中，耐高温能力有限，当高温情况下，铸铁合金会发生软化现象，一般情况下，铸铁合金的适宜温度低于350℃。但是在铸铁合金的部件如制动盘，其在制动过程中，通过摩擦会局部产生800-900℃的高温，这样的结果不仅磨损制动盘的覆层，导致制动盘覆层变形，对制动盘的性能产生影响，因此，制动盘在使用一段时间后必须进行更换，这导致了成本的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种球墨铸铁合金材料技术，通过本技术方案，在保证耐磨性的同时，提高了高温时结构的稳定性，延长使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种球墨铸铁合金材料，其配料组成按重量百分比为，3.2-3.3％的碳、2.8-3.0％的硅、0.03-0.04％的镁、0.01-0.025％的铬、0.005-0.01％的铝、0.005-0.01％的硼、0.6-0.8％的锰、0.08-0.12％的铜、0.01-0.02％的钒、0.01-0.02％的锆、0.03-0.05％的锡、0.001-0.003％的钕、0.03-0.035％的钡、低于0.1％的杂质，余量为铁。

一种球墨铸铁合金材料制备方法，包括以下步骤，

配料，

熔炼，将上述配料在1250-1280℃进行熔炼成液体，经过去渣等精制后1180-1200℃保温1-2小时进行孕育，然后将温度以至少50℃/分钟降温100-200℃，再升温至1180-1200℃，并保温0.5-1小时；

浇铸，将溶液进行恒温浇铸然后匀速降温至150-180℃制得毛坯；

热处理，将降温后的毛坯放入750-780℃的淬火炉内保温2-4小时后盐浴恒温淬火至300-400℃，然后再保温1-2小时后恒温淬火至130-150℃；

回火，在180-200℃的回火炉中保温2-4小时后降温至室温。

所述配料组成按重量百分比为，3.2-3.3％的碳、2.8-3.0％的硅、0.03-0.04％的镁、0.01-0.025％的铬、0.005-0.01％的铝、0.005-0.01％的硼、0.6-0.8％的锰、0.08-0.12％的铜、0.01-0.02％的钒、0.01-0.02％的锆、0.03-0.05％的锡、0.001-0.003％的钕、0.03-0.035％的钡、低于0.1％的杂质，余量为铁。

匀速降温速度维持在0.5-1℃/秒。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

本申请通过在浇铸前进行保温孕育，然后再将液体降温100-200℃后再升温，并再进行保温孕育，再进行浇铸，是为了保证液体在浇铸前保证组织内晶粒的均匀，且颗粒的粒度均匀，并且通过在孕育期间的降温，使组织内的晶粒的生长出现一个短时间的抑制，然后再通过升温，使组织内晶粒重新恢复生长，但此时的晶粒会更均匀，其增长量会趋于均匀，然后在再通过浇铸后温度的快速降低，实现组织内晶体结构的异变降低，有利于提高铁合金的性能，这一特点是本申请的关键技术方案。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的具体技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用于解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。

一种球墨铸铁合金材料，其配料组成按重量百分比为，3.2-3.3％的碳、2.8-3.0％的硅、0.03-0.04％的镁、0.01-0.025％的铬、0.005-0.01％的铝、0.005-0.01％的硼、0.6-0.8％的锰、0.08-0.12％的铜、0.01-0.02％的钒、0.01-0.02％的锆、0.03-0.05％的锡、0.001-0.003％的钕、0.03-0.035％的钡、低于0.1％的杂质，余量为铁。

一种球墨铸铁合金材料制备方法，包括以下步骤，

配料，

熔炼，将上述配料在1250-1280℃进行熔炼成液体，经过去渣等精制后1180-1200℃保温1-2小时进行孕育，然后将温度以至少50℃/分钟降温100-200℃，再升温至1180-1200℃，并保温0.5-1小时；

浇铸，将溶液进行恒温浇铸然后匀速降温至150-180℃制得毛坯；