The invention relates to a new type of high performance vermicular graphite cast iron containing refractory metal Nb and its processing technology, which belongs to the field of cast iron melting treatment; the research and development of a new type of high performance vermicular graphite cast iron containing refractory metal Nb is of great significance for improving the performance of vermicular graphite cast iron, improving the safety of industrial production and production efficiency. The invention adopts Fe C C Si Nb system as matrix component of high performance cast iron. The formula is as follows: the content of C is 3.4_3.6 wt.%, the content of Si is 1.9_2.5 wt.%, the content of Ni is 0.3_0.5 wt.%, the content of Cu is 0.15_0.5 wt.%, the content of Mn is 0.6_0.9 wt.%, the content of Sn is 0.07_0.1 wt.%, the content of Cr is 0.1_0.3 wt., the content of Nb is 0.01_0.25%. The graphite morphology of high-performance vermicular graphite cast iron is worm-like distribution, the matrix structure is mainly pearlite, and the vermicularization rate is more than 85%. The cast iron has high strength and wear resistance, excellent thermal conductivity and excellent comprehensive mechanical properties. Therefore, the high-performance vermicular graphite cast iron with excellent performance is obtained by the present invention.
【技术实现步骤摘要】
新型高性能含难熔金属Nb的蠕墨铸铁配方及熔炼技术
本专利技术涉及一种新型高性能蠕墨铸铁的配方及其工艺技术,属于蠕墨铸铁熔炼处理领域。
技术介绍
铸铁材料因其具有摩擦因数稳定、较好的切削加工性能、耐磨性和减震性良好、成本低廉及维护简单容易等特点,至今仍是现代机械制造业重要和常用的结构材料,而随着科学技术的迅猛发展,对铸铁性能的要求越来越高;上世纪70年代蠕墨铸铁作为一种新型铸铁材料投入工业应用,其生产过程为通过加入适量的变质元素,改变铸铁的石墨形态,使其变成介于片状和球状之间的蠕虫状,石墨形态改变以后,蠕墨铸铁兼有灰铸铁和球墨铸铁的特点,综合性能大幅提高,具有优异的耐磨性能、抗热疲劳性能、热导率高、抗拉强度高、减震性能优良、表面光洁度高以及良好的切削加工性能等;但是蠕墨铸铁中所存在的石墨相的尺寸大小、数量、形态分布以及基体组织类型的差异都会对蠕墨铸铁的性能产生不同的影响,而单单通过调控石墨形态和数量对性能的改善也有一定的局限性和不利影响,因此大量研究工作都针对于微量元素的添加对性能影响来展开,从而使得开发新型合金蠕墨铸铁成为铸铁性能改善的重要研究方向,因此新型合金蠕墨铸铁的研制具有更重要的社会和经济效益。石墨的形态、数量和分布对铸铁的性能有很大的影响,因此通过改变铸铁基体中的石墨形态来提高其性能,在此背景下蠕墨铸铁引起人们的重视;在20世纪40年代发现了蠕墨铸铁的存在,而后通过在熔炼过程中向铁液中添加蠕化剂来形成蠕墨铸铁,蠕墨铸铁是由金属铁基体和游离的蠕虫状石墨组成的机械混合物,其组织包括铁素体、珠光体、马氏体、贝氏体、奥氏体、少量渗碳体及磷共晶,蠕墨铸铁因 ...
【技术保护点】
1.一种新型针对铸铁力学性能提高研制的含Nb高性能蠕墨铸铁,其特征在于:所述的新型含Nb高性能蠕墨铸铁采用Fe‑C‑Si‑Nb系铸铁。
【技术特征摘要】
1.一种新型针对铸铁力学性能提高研制的含Nb高性能蠕墨铸铁,其特征在于:所述的新型含Nb高性能蠕墨铸铁采用Fe-C-Si-Nb系铸铁。2.根据权利要求1所述的Fe-C-Si-Nb系蠕墨铸铁,其特征在于:C的含量为3.4-3.6wt.%,Si的含量为1.9-2.5wt.%,Ni的含量为0.3-0.5wt.%,Cu的含量为0.15-0.5wt.%,Mn的含量为0.6-0.9wt.%,Sn的含量为0.07-0.1wt.%,Cr的含量为0.1-0.3wt.%,Nb的含量为0.01-0.25wt.%,其余为铁。3.根据权利要求1所述的Fe-C-Si-Nb系蠕墨铸铁,其特征在于:采用堤坝式包底冲入法,孕育过后的铁液采用砂型铸造,底注式浇入法蠕化孕育处理,蠕化剂选用Mg-稀土合金,粒度为5-6mm,加入量为0.45%-0.5%,孕育剂采用75Si-Fe,粒度为8-10mm,加入量为0.8%,采用中频感应电炉,铁水出炉温度初定为1450-1540℃...
【专利技术属性】
技术研发人员:张东博,李双双,张海燕,左玲立,张洋,祁晔思,
申请(专利权)人:华北电力大学,隆基集团股份有限公司,机械科学研究总院先进制造技术研究中心,
类型:发明
国别省市:北京,11
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