一种球墨铸钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种球墨铸钢及其制备方法，按质量分数包括以下成分：C：1.3

【技术实现步骤摘要】
一种球墨铸钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于球墨铸钢材料
，尤其涉及一种球墨铸钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]球墨铸钢是一种新型工程材料，其化学成分一般属于过共析范围，碳含量一般在1.0
‑
1.8%，硅含量1.1
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1.6%，表现出优良的耐磨性能和较好的抗热裂、热疲劳性能，同时还具有一定的减震性能，常用于钢坯轧辊和型钢辊。
[0003]轧辊主要用于轧制车轮和轮毂等产品上的工装，轧辊的工作条件十分恶劣，热轧过程中除承受轧制力外，还受到金属流动产生的切向摩擦。如果使用常规的球墨铸钢进行制作的话，常常会出现强度和耐磨性不够、轧辊表面硬度不均匀而导致局部耐磨性差的现象，以及在使用过程中容易出现开裂、使用寿命短等问题。基于上述原因研究开发一种高耐磨的球墨铸钢具有重要意义，通过调配合金成份、优化热处理工艺，还可以进一步提高合金球墨铸钢的综合性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种球墨铸钢及其制备方法。
[0005]为了实现上述的目的，本专利技术提供以下技术方案：一种球墨铸钢，按质量分数包括以下成分：C：1.3
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1.5%、Si：1.3
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1.6%、Mn：0.4
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0.8%、Cr：0.7
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1%、Mo：0.2
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0.4%、P≤0.04%、S≤0.04%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0006]优选的，所述的球墨铸钢，按质量分数包括以下成分：C：1.4%、Si：1.5%、Mn：0.6%、Cr：0.75%、Mo：0.3%、P：0.02%、S：0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0007]一种如上所述的球墨铸钢的制备方法，包括以下步骤：（1）将原料送入中频感应电炉中性炉衬进行熔炼，控制炉料配比为45
‑
55%的生铁、30
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40%的回炉料，其余为废钢，至温度升至1480
‑
1500℃时取样分析后补充炉料，控制其铁液的化学成分，令其在权利要求1所述的范围内，继续升至1500
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1520℃后加入质量0.6
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0.8%的纯铝脱氧，得到精炼物料；（2）采用冲入法，将精炼物料质量的1.2
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1.8%的球化剂加入进行球化处理，球化同时加入孕育剂和覆盖剂以提高球化率；（3）球化完成后将浮渣及氧化渣去除，并于1380
‑
1420℃进行浇注，完成后至其自然冷却，将得到的球墨铸钢进行热处理，即得本专利技术球墨铸钢。
[0008]进一步的，所述步骤2中球化剂的化学组成按质量比例为：Si 42.26%、Mg 5.05%、Ca 2.80%、Ba 1.25%、MgO 0.56%、Ti 0.03%、RE 1.48%、B 0.02%，其他为Fe，且球化剂粒度控制为20
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30mm。
[0009]进一步的，所述步骤2中孕育剂分三次加入，第一次使用粒度为4
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8mm的75SiFe孕育剂于球化包内进行孕育，第二次使用粒度为4
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8mm的SiBaCa于浇包内进行孕育，第三次使用粒度为1
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2mm的SiBaCa于浇口杯内的过滤网上进行随流孕育。
[0010]更进一步的，第一次加入的孕育剂用量为精炼物料质量的0.3%，第二次加入的孕育剂用量为精炼物料质量的0.3%，第三次加入的孕育剂用量为精炼物料质量的0.2%。
[0011]进一步的，所述步骤2中覆盖剂由LiCl和LiF按质量比3：1配制得到，用量为精炼物料质量的0.1
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0.2%。
[0012]进一步的，所述步骤2中覆盖剂完全覆盖后通入Ar气进行吹扫保护。
[0013]进一步的，所述步骤3中热处理的具体过程为：将冷却后的球墨铸钢升温至940
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960℃，保温5小时，之后降至840
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860℃，保温0.5小时，完成后出炉吹风冷却到300℃后入炉回火，于540
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560℃上斜辊，640
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660℃下斜辊，保持4小时，最后取出空冷至室温即可。
[0014]本专利技术的优点是：本专利技术球墨铸钢采用科学优化成分配比，其中1.3
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1.5%的C可以改善球化等级，提高石墨球的圆整度；1.3
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1.6%的Si能够促进石墨化和孕育形核，同时通过促进铁素体的形成提高球墨铸钢的韧性，其固溶强化作用也可以提高球墨铸钢的抗拉强度；0.4
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0.8%的Mn可以稳定制备过程中珠光体元素，进而提高球墨铸钢的抗拉强度。
[0015]本专利技术在制备过程中加入的球化剂中，以少量B元素代替了部分传统的RE（稀土元素），一方面能够减少昂贵的稀土元素使用量，降低成本，另一方面加入的B元素能够起到细化晶粒的作用，且偏聚在晶界处的硼化物能够进一步细化针杆状的含有稀土元素的第二相，提高球墨铸钢的抗拉强度。
[0016]本专利技术在孕育剂使用过程中精确细分三次使用，同时辅以覆盖剂，能够延迟起爆反应，减少球化剂中有效Mg的过早损耗，从而提高了球化率，增加石墨球数量，保障了球化效果。
[0017]本专利技术热处理工艺条件较为温和，反应易控制，有利于球墨铸钢的生产。最终所得球墨铸钢耐磨性能优良，具有理想的使用性能，适用于轧辊等各类耐磨工装部件。
具体实施方式
[0018]以下结合具体的实例对本专利技术的技术方案做进一步说明：实施例1一种球墨铸钢，按质量分数包括以下成分：C：1.4%、Si：1.5%、Mn：0.6%、Cr：0.75%、Mo：0.3%、P：0.02%、S：0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0019]一种如上所述的球墨铸钢的制备方法，包括以下步骤：（1）将原料送入中频感应电炉中性炉衬进行熔炼，控制炉料配比为50%的生铁、35%的回炉料，其余为废钢，至温度升至1490℃时取样分析后补充炉料，控制其铁液的化学成分，令其在权利要求1所述的范围内，继续升至1510℃后加入质量0.7%的纯铝脱氧，得到精炼物料；（2）采用冲入法，将精炼物料质量的1.5%的球化剂加入进行球化处理，其中球化剂的化学组成按质量比例为：Si 42.26%、Mg 5.05%、Ca 2.80%、Ba 1.25%、MgO 0.56%、Ti 0.03%、RE 1.48%、B 0.02%，其他为Fe，且球化剂粒度控制为23
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27mm，球化同时加入孕育剂和覆盖剂以提高球化率，孕育剂分三次加入，第一次使用粒度为5
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7mm的75SiFe孕育剂，用量为精炼物料质量的0.3%，于球化包内进行孕育，第二次使用粒度为5
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7mm的SiBaCa，用量为精炼物料质量的0.3%，于浇包内进行孕育，第三次使用粒度为1
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2mm的SiBaCa本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球墨铸钢，其特征在于，按质量分数包括以下成分：C：1.3
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1.5%、Si：1.3
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1.6%、Mn：0.4
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0.8%、Cr：0.7
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1%、Mo：0.2
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0.4%、P≤0.04%、S≤0.04%，余量为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的球墨铸钢，其特征在于，按质量分数包括以下成分：C：1.4%、Si：1.5%、Mn：0.6%、Cr：0.75%、Mo：0.3%、P：0.02%、S：0.02%，余量为Fe及不可避免的杂质。3.一种如权利要求1所述的球墨铸钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将原料送入中频感应电炉中性炉衬进行熔炼，控制炉料配比为45
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55%的生铁、30
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40%的回炉料，其余为废钢，至温度升至1480
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1500℃时取样分析后补充炉料，控制其铁液的化学成分，令其在权利要求1所述的范围内，继续升至1500
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1520℃后加入质量0.6
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0.8%的纯铝脱氧，得到精炼物料；（2）采用冲入法，将精炼物料质量的1.2
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1.8%的球化剂加入进行球化处理，球化同时加入孕育剂和覆盖剂以提高球化率；（3）球化完成后将浮渣及氧化渣去除，并于1380
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1420℃进行浇注，完成后至其自然冷却，将得到的铸钢进行热处理，即得本发明球墨铸钢。4.根据权利要求3所述的球墨铸钢的制备方法，其特征在于，所述步骤2中球化剂的化学组成按质量比例为：Si 42...

【专利技术属性】
技术研发人员：史献东，史甲，
申请(专利权)人：马鞍山庞博铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：