The invention discloses a cast high pearlite high vermicular rate vermicular cast iron and a preparation method thereof. It is composed of C:3.5-3.8%, Si:2.2-2.4%, Mn:0.8-1%, Cu:0.2-0.4%, Mo:0-0.4%, Sn:0.08-0.1%, Cr:0.2-0.4%, Ni:0.2-0.5%, Nb:0.05-0.1%, S, P < 0.06% of the impurities introduced from iron and raw materials. The vermicular graphite cast iron with high vermicularity (90-98%) is obtained by controlling the Mg_RE vermicularization method, and the vermicular graphite cast iron with high pearlite content (90-100%) can be stably obtained by micro-control of various alloy elements; its tensile strength (> 500 MPa), elongation (> 1.5%), Brinell hardness (230-260 HBW), and the micro-structure of pearlite can be obtained. The hardness is between 300 and 320HV. The invention has the advantages of good mechanical performance, thermal fatigue resistance, thermal cracking resistance and wear resistance in extremely bad working conditions. The control method is simple, and the casting with excellent comprehensive performance can be stably produced, which is suitable for industrial large-scale production.
【技术实现步骤摘要】
一种铸态高珠光体量高蠕化率蠕墨铸铁及其制备方法
本专利技术属于金属材料领域,涉及铸态高珠光体量高蠕化率蠕墨铸铁的制备方法。
技术介绍
重型载货汽车的制动鼓、高负荷内燃机缸体和气缸套等部件在服役过程中承受着强摩擦、高热负荷以及巨大的温度梯度,其服役工况极其恶劣,对这类部件材料的强度、耐磨性、耐热性和抗热疲劳性提出了更高的要求。目前一种综合性能优良的材料—蠕墨铸铁得到了较为广泛的研究应用,尤其是高珠光体量高蠕化率的蠕墨铸铁,具有良好的铸造性能、致密性的同时兼有更好的力学性能、耐热性和耐磨性。但是,一般铸态的蠕墨铸铁由于其特殊的凝固特性,蠕墨铸铁蠕虫状石墨特征、碳及合金元素的偏析分布和冷却速度的影响,很难得到蠕化率稳定控制且珠光体含量很高的蠕墨铸铁。制备过程中很多因素影响蠕墨铸铁蠕化率的高低,包括凝固过程中熔体的化学成分(加入合金元素种类含量)、蠕化孕育处理工艺方法、浇铸过程中时间、温度、冷却速率等。铸态的蠕墨铸铁基体以铁素体为主,硬度低,强度、耐磨性、抗变形能力不足;为了得到更高的珠光体含量,往往通过热处理或者添加一两种合金获得,但这种珠光体的稳定性差,长期服役在热机械负荷的工况过程中,珠光体易分解导致材料的整体性能降低,近而导致部件失效。相关研究指出,单一添加某种高含量的合金元素(Cu、Mo、Sn、Cr等)很难得到全珠光体基体,且组织稳定性较差;为了得到高珠光体组织,多种合金微量添加是十分必要的强化手段。为了得到一种综合性能优良,尤其是力学性能、耐热性、耐磨性和抗热疲劳性优异的蠕墨铸铁。如何通过成分优化设计、蠕化工艺方法调控,多种合金元素优选添加来获得,选择 ...
【技术保护点】
1.一种铸态高珠光体量高蠕化率蠕墨铸铁的制备方法,其特征在于:包括下述步骤:一、备料熔炼:按重量配比备料,然后将生铁、废钢在中频感应电炉中熔化,再依次加入所需纯紫铜、锰铁、钼铁、铬铁、高纯电解镍、纯铌和补Si用75SiFe,炉前检验铁水的C3.5%~3.8%、S、P≤0.06%,铁水总质量控制在200~300Kg;二、一次蠕化孕育处理:将铁水升温到1450℃‑1480℃出铁液进行蠕化孕育处理,蠕化剂放入堤坝式包底,所述蠕化剂主要化学成分为Mg(4~6wt%)‑La(6~8wt%)‑Ce(2~6wt%)‑Si(35~45wt%)‑Ca(2~4wt%)‑Al(0.5~1.5wt%),其余为Fe,粒度15‑30mm,加入量为铁水质量的0.4%~0.8%;孕育细化剂覆盖于蠕化剂上面,孕育细化剂为FeSi75,粒度8‑15mm,加入量为铁水质量的0.4%~0.8%;之后再均匀撒入Sn粒, 粒度1.5‑3.5mm,撒入量为铁水质量的0.08‑0.1%,该工序处理温度为1420℃~1460℃;三、二次蠕化孕育处理:对包内铁水进行造渣、扒渣处理,使用稀土硅铁进行二次蠕化孕育处理,粒度为10‑20mm, ...
【技术特征摘要】
1.一种铸态高珠光体量高蠕化率蠕墨铸铁的制备方法,其特征在于:包括下述步骤:一、备料熔炼:按重量配比备料,然后将生铁、废钢在中频感应电炉中熔化,再依次加入所需纯紫铜、锰铁、钼铁、铬铁、高纯电解镍、纯铌和补Si用75SiFe,炉前检验铁水的C3.5%~3.8%、S、P≤0.06%,铁水总质量控制在200~300Kg;二、一次蠕化孕育处理:将铁水升温到1450℃-1480℃出铁液进行蠕化孕育处理,蠕化剂放入堤坝式包底,所述蠕化剂主要化学成分为Mg(4~6wt%)-La(6~8wt%)-Ce(2~6wt%)-Si(35~45wt%)-Ca(2~4wt%)-Al(0.5~1.5wt%),其余为Fe,粒度15-30mm,加入量为铁水质量的0.4%~0.8%;孕育细化剂覆盖于蠕化剂上面,孕育细化剂为FeSi75,粒度8-15mm,加入量为铁水质量的0.4%~0.8%;之后再均匀撒入Sn粒,粒度1.5-3.5mm,撒入量为铁水质量的0....
【专利技术属性】
技术研发人员:陶栋,杨忠,李建平,郭永春,杨通,马志军,
申请(专利权)人:西安工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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