一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數(shù)的原料組成：碳1.4?2.2％、硅2.3?3.5％、錳0.1?1.0％、鎂0.08?0.1％、鈷1.2?1.5％、鉻0.1?0.4％、銅0.2?1.0％、鈰0.02?0.03％、磷0.01?0.04％、硫0.01?0.04％，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)的制備方法所制備的含鈷球墨鑄鐵，球化率80％以上，使含鈷球墨鑄鐵的疲勞強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、彈性模量有一定程度的提高；同時(shí)加入適量的鉻和鈰，改良了球墨鑄鐵的成分，使球墨鑄鐵中碳化物形態(tài)獲得了顯著改善，從而提高了球墨鑄鐵的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌度、撓度、斷面收縮率、斷后伸長(zhǎng)率和屈服強(qiáng)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.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及鑄鐵冶煉
，具體是一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法。
技術(shù)介紹
球墨鑄鐵是在發(fā)展起來的一種新型鑄造金屬材料，在國(guó)內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用，因球鐵具有良好的鑄造成形能力和較高的強(qiáng)度，球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代在灰鑄鐵基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，己應(yīng)用于鑄造一些受力復(fù)雜、強(qiáng)度、韌性、彈性模量要求較高的零部件上，在許多工業(yè)領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了以鐵代鋼。但球墨鑄鐵在表面無耐磨涂層時(shí)，其耐磨性不如合金鑄鐵。如何提升球墨鑄鐵本身的耐磨性、耐熱性、強(qiáng)度、塑性、沖擊韌度和疲勞強(qiáng)度等性能的優(yōu)化，需要使用鈷等合金化的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在提供一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法。本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數(shù)的原料組成：碳1.4-2.2％、硅2.3-3.5％、錳0.1-1.0％、鎂0.08-0.1％、鈷1.2-1.5％、鉻0.1-0.4％、銅0.2-1.0％、鈰0.02-0.03％、磷0.01-0.04％、硫0.01-0.04％，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟：(1)原料熔煉：按預(yù)定配方稱取含鈷球墨生鐵原料、回爐料、廢鋼，放置到高頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1480℃-1560℃，熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化硅調(diào)整爐內(nèi)碳、硅含量，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理；(2)球化處理：當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1530-1560℃，將鐵水注入球化包，球化包底部預(yù)先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內(nèi)鐵水總質(zhì)量的0.9-1.2％，完畢后對(duì)鐵水進(jìn)行扒渣；(3)孕育處理：鐵水經(jīng)球化和扒渣處理后，對(duì)球化過的鐵水進(jìn)行孕育和微合金化處理，當(dāng)鐵水溫度降至1420-1470℃時(shí)，加入鐵水質(zhì)量0.8-1.0％、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進(jìn)行孕育處理；(4)鑄造：將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經(jīng)開箱清砂處理后，在250-320℃進(jìn)行去應(yīng)力處理，保溫時(shí)間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。所述步驟(2)中球化劑由質(zhì)量分?jǐn)?shù)70％的稀土鎂硅鐵合金和30％鎳鎂合金組成。所述步驟(2)中扒渣處理步驟為：在鐵液中添加集渣劑，利用扒渣耙撈出浮渣。所述步驟(3)中孕育劑的質(zhì)量為鐵水質(zhì)量的0.8％。與已有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)的制備方法所制備的含鈷球墨鑄鐵，球化率80％以上，使含鈷球墨鑄鐵的疲勞強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、彈性模量有一定程度的提高；同時(shí)加入適量的鉻和鈰，改良了球墨鑄鐵的成分，使球墨鑄鐵中碳化物形態(tài)獲得了顯著改善，從而提高了球墨鑄鐵的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌度、撓度、斷面收縮率、斷后伸長(zhǎng)率和屈服強(qiáng)度。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。實(shí)施例1一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數(shù)的原料組成：碳1.4％、硅2.3％、錳0.1％、鎂0.08％、鈷1.2％、鉻0.1％、銅0.2％、鈰0.02％、磷0.01％、硫0.01％，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟：(1)原料熔煉：按預(yù)定配方稱取含鈷球墨生鐵原料、回爐料、廢鋼，放置到高頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1480℃-1560℃，熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化硅調(diào)整爐內(nèi)碳、硅含量，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理；(2)球化處理：當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1530-1560℃，將鐵水注入球化包，球化包底部預(yù)先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內(nèi)鐵水總質(zhì)量的0.9-1.2％，完畢后對(duì)鐵水進(jìn)行扒渣；(3)孕育處理：鐵水經(jīng)球化和扒渣處理后，對(duì)球化過的鐵水進(jìn)行孕育和微合金化處理，當(dāng)鐵水溫度降至1420-1470℃時(shí)，加入鐵水質(zhì)量0.8-1.0％、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進(jìn)行孕育處理；(4)鑄造：將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經(jīng)開箱清砂處理后，在250-320℃進(jìn)行去應(yīng)力處理，保溫時(shí)間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。所述步驟(2)中球化劑由質(zhì)量分?jǐn)?shù)70％的稀土鎂硅鐵合金和30％鎳鎂合金組成。所述步驟(2)中扒渣處理步驟為：在鐵液中添加集渣劑，利用扒渣耙撈出浮渣。所述步驟(3)中孕育劑的質(zhì)量為鐵水質(zhì)量的0.8％。實(shí)施例2一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數(shù)的原料組成：碳2.2％、硅3.5％、錳1.0％、鎂0.1％、鈷1.5％、鉻0.4％、銅1.0％、鈰-0.03％、磷0.04％、硫0.04％，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟：(1)原料熔煉：按預(yù)定配方稱取含鈷球墨生鐵原料、回爐料、廢鋼，放置到高頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1480℃-1560℃，熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化硅調(diào)整爐內(nèi)碳、硅含量，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理；(2)球化處理：當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1530-1560℃，將鐵水注入球化包，球化包底部預(yù)先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內(nèi)鐵水總質(zhì)量的0.9-1.2％，完畢后對(duì)鐵水進(jìn)行扒渣；(3)孕育處理：鐵水經(jīng)球化和扒渣處理后，對(duì)球化過的鐵水進(jìn)行孕育和微合金化處理，當(dāng)鐵水溫度降至1420-1470℃時(shí)，加入鐵水質(zhì)量0.8-1.0％、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進(jìn)行孕育處理；(4)鑄造：將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經(jīng)開箱清砂處理后，在250-320℃進(jìn)行去應(yīng)力處理，保溫時(shí)間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。所述步驟(2)中球化劑由質(zhì)量分?jǐn)?shù)70％的稀土鎂硅鐵合金和30％鎳鎂合金組成。所述步驟(2)中扒渣處理步驟為：在鐵液中添加集渣劑，利用扒渣耙撈出浮渣。所述步驟(3)中孕育劑的質(zhì)量為鐵水質(zhì)量的0.8％。實(shí)施例3一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數(shù)的原料組成：碳1.8％、硅2.6％、錳0.5％、鎂0.09％、鈷1.4％、鉻0.3％、銅0.4％、鈰0.03％、磷0.02％、硫0.02％，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟：(1)原料熔煉：按預(yù)定配方稱取含鈷球墨生鐵原料、回爐料、廢鋼，放置到高頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1480℃-1560℃，熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化硅調(diào)整爐內(nèi)碳、硅含量，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理；(2)球化處理：當(dāng)鐵水溫度本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其特征在于，其是由以下重量份數(shù)的原料組成：碳1.4?2.2％、硅2.3?3.5％、錳0.1?1.0％、鎂0.08?0.1％、鈷1.2?1.5％、鉻0.1?0.4％、銅0.2?1.0％、鈰0.02?0.03％、磷0.01?0.04％、硫0.01?0.04％，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其特征在于，其是由以下重量份數(shù)的原料組成：碳1.4-2.2％、硅2.3-3.5％、錳0.1-1.0％、鎂0.08-0.1％、鈷1.2-1.5％、鉻0.1-0.4％、銅0.2-1.0％、鈰0.02-0.03％、磷0.01-0.04％、硫0.01-0.04％，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)原料熔煉：按預(yù)定配方稱取含鈷球墨生鐵原料、回爐料、廢鋼，放置到高頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1480℃-1560℃，熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化硅調(diào)整爐內(nèi)碳、硅含量，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理；
(2)球化處理：當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1530-1560℃，將鐵水注入球化包，球化包底部預(yù)先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內(nèi)鐵水總質(zhì)量的0.9-1.2％，完...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梅百榮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：銅陵安東鑄鋼有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34