[发明专利]一种高伸长率和抗拉强度的球墨铸铁及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高伸长率和抗拉强度的球墨铸铁及其制备方法，该方法包括以下步骤：(1)选用低Si、低Mn、低P、低S高纯优质生铁与高纯碳素钢作原材料，控制各元素的含量；(2)加入低稀土硅镁球化剂与长效孕育剂，采用冲入盖包法工艺进行包内球化和第一次孕育处理；(3)加入SiBaCa(中钡)孕育剂，进行二次孕育及倒包孕育；(4)加入复合孕育剂SOZr和SiBaBi，进行瞬时孕育；(5)在过热净化后或出炉前加入速溶增碳剂与预处理剂，最后冷却，即得所述球墨铸铁。本发明能够解决产品结构落差大(淬火)后变形率极高的问题，所制得球墨铸铁的各性能参数均可以达到EN‑GJS‑700‑9机械性能标准要求。此外，还能进一步稳定提高伸长率和抗拉强度，扩大伸长空间。

技术领域

本发明属于球磨铸铁技术领域，一种高伸长率和抗拉强度的球墨铸铁及其制备方法。

背景技术

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。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地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。

EN-GJS-700-9是一种(属于高强度、屈服、高伸长率)特殊合金化球墨铸铁，而这种铸铁是通过高合金等温淬火+回火来完成的一种基体组织，但是该产品存在如下问题，如产品结构落差大(淬火)后变形率极高，产品耐疲劳性能和抗冲击性能差。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种高伸长率和抗拉强度的球墨铸铁及其制备方法。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

(1)选用低Si、低Mn、低P、低S高纯优质生铁与高纯碳素钢作原材料，控制各元素的含量如下：

Ce 4.4-4.5％、C 3.2-3.3％、Si(原)2.15-2.2％、Mn 0.2-0.25％、P＜0.025％、S＜0.012％、Cu 0.55-0.65％、Mo 0.2-0.25％、Ni 0.8-1.0％；

(2)加入低稀土硅镁球化剂和长效孕育剂，采用冲入盖包法工艺进行包内球化和第一次孕育处理；

(3)加入孕育剂，进行二次孕育及倒包孕育；

(4)加入复合孕育剂SOZr和SiBaBi，进行瞬时孕育；

(5)在过热净化后或出炉前加入速溶增碳剂与预处理剂，最后冷却，即得所述球墨铸铁。

作为优选或者改进方案：

步骤(2)中，所述低稀土硅镁球化剂选自FeSiMg7Re1(稀土镁硅铁合金GB/T4138-93)，加入量为1.0％-1.2％；所述长效孕育剂选自硅钡钙(碳化钙35-45％、二氧化硅40-45％、硫酸钡10-30％)，孕育质量分数为0.8-1.0％，规格3-8mm。

步骤(3)中，所述孕育剂选自硅钡钙(碳化钙35-45％、二氧化硅40-45％、硫酸钡10-30％)，加入量为0.4％，规格1-3mm。

步骤(4)中，所述SOZr和SiBaBi(硅70-75％、锆1.5-2.5％、钡1-5％、铋0.5-1.5％)的加入量为0.15-0.18％，规格为0.2-0.7mm。

步骤(5)中，所述速溶增碳剂选自全石墨化(粒度1-5mm)增碳剂，所述预处理剂选自冶金或石墨化SiC，所述出炉前加入时机为出炉前2-4min。