一种含钴球墨铸铁及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其是由以下重量份数的原料组成：碳1.4‑2.2％、硅2.3‑3.5％、锰0.1‑1.0％、镁0.08‑0.1％、钴1.2‑1.5％、铬0.1‑0.4％、铜0.2‑1.0％、铈0.02‑0.03％、磷0.01‑0.04％、硫0.01‑0.04％，余量为铁及不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明专利技术的制备方法所制备的含钴球墨铸铁，球化率80％以上，使含钴球墨铸铁的疲劳强度、抗弯强度、弹性模量有一定程度的提高；同时加入适量的铬和铈，改良了球墨铸铁的成分，使球墨铸铁中碳化物形态获得了显著改善，从而提高了球墨铸铁的抗弯强度、冲击韧度、挠度、断面收缩率、断后伸长率和屈服强度。

Cobalt containing nodular cast iron and preparation method thereof

The invention discloses a cobalt containing nodular cast iron and a preparation method thereof, which is composed of the following raw materials in parts by weight: 2.2%, 1.4 carbon silicon 2.3 3.5%, 0.1, 1% and 0.08 mg Mn 0.1%, 1.5%, 1.2 cobalt chromium 0.1 0.4%, 0.2 1%, 0.02 copper cerium 0.03%, 0.01 0.04%, 0.01 phosphorus sulfur 0.04%, iron and unavoidable impurities in balance. Compared with the prior art, the invention relates to a preparation method of cobalt containing nodular cast iron prepared by ball, the rate of over 80%, the fatigue strength of nodular cast iron containing cobalt, the flexural strength and elastic modulus are improved to a certain extent; while the chromium and cerium amount, improved ductile cast iron into points, the carbide morphology in nodular cast iron was significantly improved, thus improving the ductile bending strength, impact toughness, deflection, contraction, elongation and yield strength.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铸铁冶炼
，具体是一种含钴球墨铸铁及其制备方法。
技术介绍
球墨铸铁是在发展起来的一种新型铸造金属材料，在国内外获得了广泛的应用，因球铁具有良好的铸造成形能力和较高的强度，球墨铸铁是20世纪五十年代在灰铸铁基础上发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，己应用于铸造一些受力复杂、强度、韧性、弹性模量要求较高的零部件上，在许多工业领域已实现了以铁代钢。但球墨铸铁在表面无耐磨涂层时，其耐磨性不如合金铸铁。如何提升球墨铸铁本身的耐磨性、耐热性、强度、塑性、冲击韧度和疲劳强度等性能的优化，需要使用钴等合金化的方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种含钴球墨铸铁及其制备方法。本专利技术提供如下技术方案：一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其是由以下重量份数的原料组成：碳1.4-2.2％、硅2.3-3.5％、锰0.1-1.0％、镁0.08-0.1％、钴1.2-1.5％、铬0.1-0.4％、铜0.2-1.0％、铈0.02-0.03％、磷0.01-0.04％、硫0.01-0.04％，余量为铁及不可避免的杂质。一种含钴球墨铸铁及其制备方法，包括以下步骤：(1)原料熔炼：按预定配方称取含钴球墨生铁原料、回炉料、废钢，放置到高频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为1480℃-1560℃，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，加入适量碳化硅调整炉内碳、硅含量，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；(2)球化处理：当铁水温度达到1530-1560℃，将铁水注入球化包，球化包底部预先放入有球化剂，球化剂加入量占注入球化包内铁水总质量的0.9-1.2％，完毕后对铁水进行扒渣；(3)孕育处理：铁水经球化和扒渣处理后，对球化过的铁水进行孕育和微合金化处理，当铁水温度降至1420-1470℃时，加入铁水质量0.8-1.0％、粒度为15-30毫米的锶硅孕育剂进行孕育处理；(4)铸造：将孕育处理后的铁水浇入铸型得到球墨铸铁铸件，墨铸铁铸件经开箱清砂处理后，在250-320℃进行去应力处理，保温时间8-10h，然后空冷至室温，即得到含钴球墨铸铁。所述步骤(2)中球化剂由质量分数70％的稀土镁硅铁合金和30％镍镁合金组成。所述步骤(2)中扒渣处理步骤为：在铁液中添加集渣剂，利用扒渣耙捞出浮渣。所述步骤(3)中孕育剂的质量为铁水质量的0.8％。与已有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术的制备方法所制备的含钴球墨铸铁，球化率80％以上，使含钴球墨铸铁的疲劳强度、抗弯强度、弹性模量有一定程度的提高；同时加入适量的铬和铈，改良了球墨铸铁的成分，使球墨铸铁中碳化物形态获得了显著改善，从而提高了球墨铸铁的抗弯强度、冲击韧度、挠度、断面收缩率、断后伸长率和屈服强度。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其是由以下重量份数的原料组成：碳1.4％、硅2.3％、锰0.1％、镁0.08％、钴1.2％、铬0.1％、铜0.2％、铈0.02％、磷0.01％、硫0.01％，余量为铁及不可避免的杂质。一种含钴球墨铸铁及其制备方法，包括以下步骤：(1)原料熔炼：按预定配方称取含钴球墨生铁原料、回炉料、废钢，放置到高频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为1480℃-1560℃，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，加入适量碳化硅调整炉内碳、硅含量，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；(2)球化处理：当铁水温度达到1530-1560℃，将铁水注入球化包，球化包底部预先放入有球化剂，球化剂加入量占注入球化包内铁水总质量的0.9-1.2％，完毕后对铁水进行扒渣；(3)孕育处理：铁水经球化和扒渣处理后，对球化过的铁水进行孕育和微合金化处理，当铁水温度降至1420-1470℃时，加入铁水质量0.8-1.0％、粒度为15-30毫米的锶硅孕育剂进行孕育处理；(4)铸造：将孕育处理后的铁水浇入铸型得到球墨铸铁铸件，墨铸铁铸件经开箱清砂处理后，在250-320℃进行去应力处理，保温时间8-10h，然后空冷至室温，即得到含钴球墨铸铁。所述步骤(2)中球化剂由质量分数70％的稀土镁硅铁合金和30％镍镁合金组成。所述步骤(2)中扒渣处理步骤为：在铁液中添加集渣剂，利用扒渣耙捞出浮渣。所述步骤(3)中孕育剂的质量为铁水质量的0.8％。实施例2一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其是由以下重量份数的原料组成：碳2.2％、硅3.5％、锰1.0％、镁0.1％、钴1.5％、铬0.4％、铜1.0％、铈-0.03％、磷0.04％、硫0.04％，余量为铁及不可避免的杂质。一种含钴球墨铸铁及其制备方法，包括以下步骤：(1)原料熔炼：按预定配方称取含钴球墨生铁原料、回炉料、废钢，放置到高频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为1480℃-1560℃，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，加入适量碳化硅调整炉内碳、硅含量，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；(2)球化处理：当铁水温度达到1530-1560℃，将铁水注入球化包，球化包底部预先放入有球化剂，球化剂加入量占注入球化包内铁水总质量的0.9-1.2％，完毕后对铁水进行扒渣；(3)孕育处理：铁水经球化和扒渣处理后，对球化过的铁水进行孕育和微合金化处理，当铁水温度降至1420-1470℃时，加入铁水质量0.8-1.0％、粒度为15-30毫米的锶硅孕育剂进行孕育处理；(4)铸造：将孕育处理后的铁水浇入铸型得到球墨铸铁铸件，墨铸铁铸件经开箱清砂处理后，在250-320℃进行去应力处理，保温时间8-10h，然后空冷至室温，即得到含钴球墨铸铁。所述步骤(2)中球化剂由质量分数70％的稀土镁硅铁合金和30％镍镁合金组成。所述步骤(2)中扒渣处理步骤为：在铁液中添加集渣剂，利用扒渣耙捞出浮渣。所述步骤(3)中孕育剂的质量为铁水质量的0.8％。实施例3一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其是由以下重量份数的原料组成：碳1.8％、硅2.6％、锰0.5％、镁0.09％、钴1.4％、铬0.3％、铜0.4％、铈0.03％、磷0.02％、硫0.02％，余量为铁及不可避免的杂质。一种含钴球墨铸铁及其制备方法，包括以下步骤：(1)原料熔炼：按预定配方称取含钴球墨生铁原料、回炉料、废钢，放置到高频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为1480℃-1560℃，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，加入适量碳化硅调整炉内碳、硅含量，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；(2)球化处理：当铁水温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其特征在于，其是由以下重量份数的原料组成：碳1.4‑2.2％、硅2.3‑3.5％、锰0.1‑1.0％、镁0.08‑0.1％、钴1.2‑1.5％、铬0.1‑0.4％、铜0.2‑1.0％、铈0.02‑0.03％、磷0.01‑0.04％、硫0.01‑0.04％，余量为铁及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其特征在于，其是由以下重量份数的原料组成：碳1.4-2.2％、硅2.3-3.5％、锰0.1-1.0％、镁0.08-0.1％、钴1.2-1.5％、铬0.1-0.4％、铜0.2-1.0％、铈0.02-0.03％、磷0.01-0.04％、硫0.01-0.04％，余量为铁及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种含钴球墨铸铁及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料熔炼：按预定配方称取含钴球墨生铁原料、回炉料、废钢，放置到高频炉中熔炼，熔炼过程中保证铁水温度为1480℃-1560℃，熔炼后检测铁水中各元素含量并调整各元素含量直至符合配方要求，加入适量碳化硅调整炉内碳、硅含量，待铁水包中铁水量达到所需重量时出铁进行球化处理；
(2)球化处理：当铁水温度达到1530-1560℃，将铁水注入球化包，球化包底部预先放入有球化剂，球化剂加入量占注入球化包内铁水总质量的0.9-1.2％，完...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅百荣，
申请(专利权)人：铜陵安东铸钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34