本发明专利技术公开了一种大断面铁素体球铁，本发明专利技术还公开了一种大断面铁素体球铁的制备工艺。按照本发明专利技术提供的技术方案，所述大断面铁素体球铁包含如下重量百分含量的各组份：Ｃ含量为３．６％～３．９％，Ｓｉ含量为１．７％～３．０％，Ｍｎ含量为０．１％～０．４％，Ｍｇ含量为０．０３５％～０．０５０％，Ｓｂ含量为０．００２％～０．００４％，杂质元素为Ｐ和Ｓ，控制杂质中Ｐ含量≤０．０４０％，控制杂质中Ｓ含量≤０．０１５％，其余为铁。本发明专利技术的铁素体球铁延伸率和冲击值达到并超过了标准要求值，而且保证抗拉强度和屈服强度也达到了要求，制备方法简单易行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种大断面铁素体球铁，本专利技术还公开了一种大断面铁素 体球铁的制备工艺。
技术介绍
风能为可再生能源和绿色能源，在欧洲风能应用广泛且成熟，国内从04 年开始大力开发风能，国家正大力支持风力发电项目。大型风电用轮毂等为 厚大断面铸件，而厚大断面球铁件因冷却速度非常缓慢，凝固时间长，石墨 球容易发生畸变，使球铁件的韧性、塑性大大降低。性能作为判断材质合格 的依据，现在不仅性能要达到要求，对石墨形态和基体组织也有了更高的要 求。这就促使我们通过熔炼工艺研究来在改善石墨形态的同时，达到性能。(1) 对于大断面球铁铸件为改善石墨形态，提高球化率，国内外成熟的 工艺为采用加Sb为0.006%~0.010%。经试验证明加Sb为0.006°/。~0.008%时， 因为Sb可使球墨铸铁基体组织中的珠光体数量增加，所以对于韧性(延伸 率》12%、平均低温冲击功》10J)要求高的风电类铸件是不适用的。风电铸 件采用铁素体基体的球铁材质，球墨铸铁的基体一般以铁素体为主，允许少 量珠光体，铁素体基体的球铁一般要求基体中铁素体的含量小于10%，大型 风力发电采用铁素体球铁要求铁素体含量不超过7%。(2) 国外原材料特别是生铁质量好， 一般采用加拿大生铁和澳大利亚生 铁，其微量元素和有害元素比国内生铁低很多。国内原材料中对球化有害的 杂质元素相对较高，必须加入适量的稀土，但稀土易产生石墨变异，加入一 定量的Sb之后，锑与稀土达到平衡，减少稀土存在引起的石墨形貌变异。(3) 公司采用冲天炉和电炉双联熔炼，利用冲天炉的正常烧损，原铁水 中杂质元素含量下降，经脱硫处理后，S含量比较低(S<0.015%)，因而我们 采用低稀土含量的球化剂进行球化处理。因为Sb是用来平衡稀土引起石墨 球变异的倾向，所以低稀土含量的球化剂可使Sb的加入量也降低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种延伸率和冲 击值达到并超过了标准要求值、而且保证抗拉强度和屈服强度也达到了要求 的大断面铁素体球铁。3本专利技术的另一目的是提供一种上述铁素体球铁的制备工艺。 按照本专利技术提供的技术方案，，所述大断面铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份C含量为3.6% 3.9%， Si含量为1.7%~3.0%， Mn含量为 0.1%~0.4%， Mg含量为0.035% 0.050%， Sb含量为0.002%~0.004%，杂质 元素为P和S，控制杂质中P含量《0.040。/。，控制杂质中S含量《0.015。/。，其余为铁。制备大断面铁素体球铁的工艺如下将已经在冲天炉中熔化并经脱硫处理后的铁水，再经过转包加入电炉升温增碳处理，使铁水温度升至1450 1480'C出电炉进入浇包，在浇包内进行 球化、孕育处理；在球化、孕育处理时现将球化剂放入浇包内，球化剂的加入量为铁水 重量的1.1%~1.3%;再加入铁水重量0.0015%~0.0030%的Sb粉末，并使所述 Sb粉末覆盖在球化剂表面，在Sb粉末表面再覆盖铁水重量0.2~0.3%的75 硅铁；将铁水冲入浇包内，球化反应温度为1400~1430°C，球化时间为60-100 秒；在浇注前，再将孕育剂加入所述浇包内，孕育剂的加入量为铁水重量的 0.4% 0.6%，孕育时间控制在30 40秒；所述孕育剂中Si的重量百分含量为 70.0% 80.0%，其余为铁；在所述球化剂中稀土的重量百分含量为0.6%~2.0%， Mg的重量百分 含量为6.0%~9.0%， Si的重量百分含量为40.0%~46.0%，其余为铁；最终使大断面铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份C含量为3.6%~3.9%， Si含量为1.7%~3.0%， Mn含量为0.1%~0.4%， Mg含量为 0.035%~0.050%， Sb含量为0.002%~0.004%，杂质元素为P和S，控制杂质 中P含量《0.040。/。，控制杂质中S含量《0.015。/。，其余为铁。本专利技术的铁素体球铁延伸率和冲击值达到并超过了标准要求值，而且保 证抗拉强度和屈服强度也达到了要求，制备方法简单易行。 附图说明图1是实施例1的大断面铁素体球铁的金相照片。 图2是实施例2的大断面铁素体球铁的金相照片。 具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。 实施例110吨熔融的铁水在冲天炉中经脱硫处理后经中转包加入电炉升温，将铁水温度升至1450'C出电炉，在浇包内进行球化、孕育处理；球化、孕育处理将升温后的铁水共计5吨倒入浇包内进行球化、孕育 处理，球化反应温度为1400°C，根据倒入的铁水重量制作球化剂的各组份， 球化剂的重量为铁水的重量的1.1%，球化剂的加入量合55kg，采用球化剂 中Re的重量百分含量为0.6%，计330克，Mg的重量百分含量为6.0%，计 3.3kg， Si的重量百分含量为40.0%，计22kg，其余为铁，并根据倒入的铁水 重量称取铁水重量0.0015%的Sb粉末并覆盖在球化剂表面，Sb粉末计75克， 在Sb粉末表面再覆盖铁水重量0.3 %的75SiFe， 75SiFe计15kg，将混合有 Sb粉末的球化剂以冲入法加入到铁水中，球化时间为60秒；根据倒入的铁 水重量称取制作孕育剂的组份，孕育剂的加入量为铁水重量的0.4%，合20 kg, 控制孕育剂中Si的重量百分含量为70.0%，合14kg，铁占30%，合6kg，孕 育剂在球铁反应近后期分散加入铁水包中，孕育时间为30秒。经检测，该大断面铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份C含 量为3.61%, Si含量为1.73%, Mn含量为0.19°/。， Mg含量为0.035%， Sb 含量为0.002%，杂质元素为P和S，控制杂质中P含量《0.040。/。，控制杂质 中S含量《0.015e/。，其余为铁。由图1金相照片可以看出Sb含量为0.0020%时，基本不存在变异石墨， 石墨球也比较圆整。其性能见表1。表1试块 类型类别Sb含量％抗拉强 度(MPa)屈服强 度(MPa)延伸 率(％)-20 °C 冲击 值(J)球化 率(％)附铸 试块 为 70mmQT權-18AL 标准值—3702401210实施例10.002%388247221590实施例210吨熔融的铁水在冲天炉中经脱硫处理后经中转包加入电炉升温，将铁 水温度升至148(TC出炉，在浇包内进行球化、孕育处理；球化、孕育处理将升温增碳处理后的铁水5吨倒入浇包内进行球化、 孕育处理，球化反应温度为1430°C，根据倒入的铁水重量取制作球化剂的各5组份，球化剂的重量为铁水的重量的1.3%倍，计65kg，控制球化剂中Re的 重量百分含量为2.0%，计1.3kg， Mg的重量百分含量为9.0%，计5.85kg， Si的重量百分含量为46.0%，计29.9kg，其余为铁。并根据倒入的铁水重量 称取铁水重量0.0030%的Sb粉末并覆盖在球化剂表面，Sb粉末计150克， 在Sb粉末表面再覆盖铁水重量0.2%的75SiFe， 75SiFe计10kg，将覆盖有 Sb粉末的球化剂以冲入法加入到铁水中，球化时间为100秒；根据倒入的铁 水重量称取制作孕育剂的组份，孕育剂的加入量为铁水重量的0.6%，共计 30kg，控制孕本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大断面铁素体球铁，其特征在于，所述大断面铁素体球铁中包含如下重量百分含量的各组份：Ｃ含量为３．６％～３．９％，Ｓｉ含量为１．７％～３．０％，Ｍｎ含量为０．１％～０．４％，Ｍｇ含量为０．０３５％～０．０５０％，Ｓｂ含量为０．００２％～０．００４％，杂质元素为Ｐ和Ｓ，控制杂质中Ｐ含量≤０．０４０％，控制杂质中Ｓ含量≤０．０１５％，其余为铁。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：俞旭如，周益中，刘鑫，苏敏，王秋新，李川度，方怡，蔡佳佳，
申请(专利权)人：江苏一汽铸造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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