一种大断面球墨铸铁制造技术

技术编号:7251665 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种大断面球墨铸铁,属于铸铁冶金技术领域,其解决了现有技术中球墨铸铁机械性能较差、不能满足高冲击力机器模具铸件要求的缺点。本发明专利技术大断面球墨铸铁的质量百分比为:C:3.5%-3.7%,Si:1.8%-1.9%,Mn:0.1%-0.2%,P:0.045%-0.05%,S:0.01%-0.015%,Re:0.018%-0.02%,Mg:0.05%-0.055%,Cu:0.5%,余量为Fe以及不可避免的微量元素。本发明专利技术大断面球墨铸铁具有高韧性、铁素体量和球化率均很高,特别适合各类高强度、高冲击功机器模具的铸件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铸铁材料
,尤其涉及一种大断面球墨铸铁
技术介绍
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨,其有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,正是基于其优异的性能,已成功地用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。大断面球磨铸铁是指模板厚度大于100毫米的球墨铸件所用的球磨铸铁,其主要应用于一些高冲击力、高工作强度的机器模具铸件中,例如注塑机铸件。现有的大断面球磨铸铁由于断面过厚,冷却速度缓慢,使得铸件中心出现石墨畸变、球墨数减小造成铸件性能下降,严重时,甚至会造成铸件报废。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述不足,提出一种高韧性,铁素体量和球化率均很高且具有高延伸率的大断面球墨铸铁。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是提出一种大断面球墨铸铁,其质量百分比为C 3. 5% -3. 7%, Si :1. 8% -1. 9%, Mn 0. 1 % -0. 2%, P 0. 045% -0. 05%, S 0. 01% -0. 015%, Re :0. 018% -0. 02%,Mg :0. 05% -0. 055%, Cu :0. 5%,余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。进一步的,所述大断面球墨铸铁质量百分比为C :3. 5%,Si :1. 8%,Mn :0. 1%,P 0. 045%, S 0. 01%, Re :0. 018%,Mg :0. 05%, Cu :0. 5%,余量为!^e 以及不可避免的微量元ο进一步的,所述大断面球墨铸铁的质量百分比为C:3.6%,Si :1.85%, Mn: 0. 15%,P :0. 048%, S :0. 01%, Re :0. 019%,Mg :0. 052%, Cu :0. 5%,余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。进一步的,所述大断面球墨铸铁的质量百分比为C:3. 7%,Si :1.9%,Mn :0.2%, P :0. 05%, S :0. 015%, Re :0. 02%,Mg :0. 055%, Cu :0. 5%,余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。进一步的,所述大断面球墨铸铁的原料为焦炭、石灰石、新生铁、回炉铁、废钢以及铁合金。进一步的,所述焦炭成分为S :0. 1% -0.4%,灰份-10%,水份-5%,挥发物0. 1% -1. 5%,余量为固定碳。进一步的,所述石灰石成分为:0. 1% -1.6%, MgO :0. -2.5%,余量为 CaO0进一步的,所述回炉铁的成分为C:3.60% -3. 80%, Si 2. 0 % -2.5%, Mn: 0. 01% -0. 2%, P 0. 01% -0. 05%, S :0. 01% -0. 03%,余量为!^e 以及不可避免的微量元ο进一步的,所述废钢成分为C:0. 1 % -0. 3 %, Mn 0. 1 % -0. 3 %, P 0. 01% -0. 03%,余量为!^以及不可避免的微量元素。具体实施例方式本专利技术大断面球墨铸铁主要构成元素为C、Si、Mn、P、S、Re、Mg、Cu、Fe,上述元素的原料来自于焦炭、石灰石、新生铁、回炉铁、废钢以及铁合金。其中,焦炭的成分为S 0. -0.4%,灰份-10%,水份_5%,挥发物0. -1. 5%,余量为固定碳;石灰石的成分为:0. 1% -1.6%, MgO :0. 1% -2. 5%,余量为CaO ;新生铁是指含碳量大于2%的铁碳合金,其通过将铁矿石经高炉冶炼而成,其中工业用新生铁的碳含量一般在 2.5% -4. 5%之间,并且还含有Mn、Si、P、S等元素;废钢是指碳素钢,其主要成分为C 0. 1% -0. 3%, Mn 0. 1% -0. 3%, P 0. 01% -0. 03%,余量为!^e以及不可避免的微量元素; 回炉铁是指在冶炼本专利技术大断面球墨铸铁后产生的废铸件,利用回炉铁作为再次冶炼球墨铸铁的原料能节约成本,达到循环利用的效果,回炉铁的成分为C 3. 60% -3. 80%, Si 2. 0% -2. 5%,Mn :0. 01% -0. 2%,P :0. 01% -0. 05%,S :0. 01% -0. 03%,余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。实施例一本实施例中大断面球墨铸铁的质量百分比为=C 3. 5%, Si :1. 8%, Mn 0. 1%, P 0. 045%, S 0. 01%, Re :0. 018%,Mg :0. 05%, Cu :0. 5%,余量为!^e 以及不可避免的微量元ο实施例二本实施例中大断面球墨铸铁的质量百分比为C :3.6%, Si :1. 85%, Mn :0. 15%, P :0. 048%, S :0. 01%, Re :0. 019%, Mg :0. 052%, Cu :0. 5%,余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。实施例三本实施例中大断面球墨铸铁的质量百分比为C 3. 7%, Si :1. 9%, Mn :0. 2%, P 0. 05%, S 0. 015%, Re :0. 02%,Mg :0. 055%, Cu :0. 5%,余量为 Fe 以及不可避免的微量元素。在球墨铸铁各组成元素中,C、Si、P、Mn、S是球墨铸铁常存五元素。C是球墨铸铁的基本组成元素,提高含碳量可以减小缩松体积和缩松面积,使铸件致密。但是含碳量过高则降低缩松作用不明显,反而出现严重的石墨漂浮,且为保证石墨的球化所需要的残余Mg 量也要增多。Si元素能减少碳在液态和固态铁中的溶解度,促进石墨的析出,是促进石墨化的元素,因此增加硅量会增加石墨的数量,也会使石墨粗大;反之,减少硅量,会使石墨细小。 一般而言,碳硅含量低时,球墨铸铁可获得较高的机械强度和硬度,但流动性稍差;反之,碳硅含量高时,球墨铸铁流动性好,机械强度和硬度较低。当需要制作大断面球墨铸铁时,由于模板厚度较厚,厚壁铸件易出现粗大的石墨,此时应降低碳硅含量以达到提高机械强度和硬度的目的。Mn元素是阻碍石墨化的元素,增加锰量会增大基体组织中的珠光体数量。但是Mn元素具有中和硫元素的有害作用,稳定和细化珠光体的作用。在本专利技术Mn元素 0. 1% -0.2%的含量范围内,对于大断面球墨铸铁的铸造,Mn元素能强烈稳定奥氏体和珠光体,使铸铁强度增加、但韧性降低。S元素虽然也是球墨铸铁的常存五元素之一,但是这是由于原料本身的影响。S 元素是有害元素,能阻止石墨化,应将其含量控制在0. 15%以下,本专利技术中S元素含量为 0. 01% -0. 015%,其对球墨铸铁的影响以及非常小。P元素通常也被认为是有害元素,不能促进石墨化,过高的磷元素甚至会使得铸铁的缩孔、缩松以及开裂倾向增加,但微量的磷元素其能增加铸铁的流动性和可铸性。Cu元素能促进共晶阶段的石墨化,使组织致密,并细化和改善石墨的均勻分布,其既能降低铸铁的白口倾向,又能降低奥氏体转变临界温度,细化和增加进珠光体,对断面敏感性有有利影响。本专利技术通过添加0.5%质量百本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:俞光杰李建国刘锐
申请(专利权)人:宁波康发铸造有限公司
类型:发明
国别省市:

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