[发明专利]高性能铸态珠光体球墨铸铁及其生产方法

说明书

本发明涉及一种高性能铸态珠光体球墨铸铁及其生产方法，由如下质量比的化学成分组成：C 3.6‑3.7％，Si 2.5‑2.6％，Mn 0.5‑0.6％，Cu 0.5‑0.6％，Mg 0.025‑0.055％，Sn 0.065‑0.075％，Hf 0.05‑0.12％，Mo 0.2‑0.3％，Bi 0.002‑0.003％，Cr 0.1‑0.3％，V 0.002‑0.003％，Al≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.02％，余量为Fe，经配料、球化孕育、倒包孕育、浇注成型。该高性能铸态珠光体球墨铸铁及其生产方法简化了现有技术中的生产工艺，制得的球墨铸铁具有较高的强度，其抗拉强度超过800Mpa，延伸率达到5％左右，力学性能非常优异。

技术领域：

本发明涉及铸态珠光体球墨铸铁技术领域，尤其涉及一种高性能铸态珠光体球墨铸铁及其生产方法。

背景技术：

球墨铸铁特别是高强度高韧性球墨铸铁在工程机械、汽车零件领域中的应用越来越广泛，很多铸钢件产品逐渐由高强韧球墨铸铁所替代。

球墨铸铁的性能特征一般是：抗拉强度较高时，则延伸率较低；反之抗拉强度较低时，则延伸率较高。

现有技术中QT800牌号的球墨铸铁铸态性能实际很难达到800Mpa以上，例如专利号为CN108085580A公开的一种高强度、高韧性铸态球墨铸铁，虽然其数据表明抗拉强度可以达到850Mpa，然而实际上，经过多次实验表明，该方法制得的球墨铸铁的抗拉强度仅为760-800Mpa左右，延伸率也只有4-5％左右。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种抗拉强度超过800Mpa，延伸率为5％左右，力学性能优异的高性能铸态珠光体球墨铸铁及其生产方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高性能铸态珠光体球墨铸铁，由如下质量比的化学成分组成：

C 3.6-3.7％，Si 2.5-2.6％，Mn 0.5-0.6％，Cu 0.5-0.6％，Mg 0.025-0.055％，Sn 0.065-0.075％，Hf 0.05-0.12％，Mo 0.2-0.3％，Bi 0.002-0.003％，Cr 0.1-0.3％，V0.002-0.003％，Mg 0.025-0.055％，Al≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.02％，余量为Fe。

在本发明一较佳实施例中，所述高性能铸态珠光体球墨铸铁由如下质量比的化学成分组成：C 3.62％，Si 2.54％，Mn 0.59％，Cu 0.52％，Mg 0.038％，Sn 0.070％，Hf0.08％，Mo 0.26％，Bi 0.003％，Cr 0.14％，V 0.002％，Mg 0.042％，Al≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.02％，余量为Fe。

为了进一步提高力学性能，本发明的高性能铸态珠光体球墨铸铁还包括如下质量比的化学成分：Ta 0.1-0.3％，Nb 0.1-0.16％。

作为优选，所述Ta、Nb的质量比为：Ta 0.24％，Nb 0.15％。

本发明还提供一种高性能铸态珠光体球墨铸铁的生产方法，包括如下步骤：

(1)配料：精选废钢100％加入炉内，加热熔化为铁水，取样检测，对铁水进行各组分含量调整；

(2)球化孕育：将铁水升温至1500～1530℃出炉，进行球化，加入球化剂为占铁水总重量的1.4～1.5％，再将占铁水总重量0.2～0.3％的硅锰铬锶孕育剂覆盖在球化剂上，进行初步孕育；

(3)倒包孕育：当铁水出到所需数量，在另外一个包内加入0.4～0.5％的硅铁铈孕育剂，进行2次孕育；

(4)浇注成型：铁水浇注温度为1360～1380℃，并随流添加占铁水总重0.1～0.15％的硅锶钡随流孕育剂，进行浇注。