一種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵及其熔煉方法技術

本發明專利技術公開了一種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵，包括如下原料配比（按質量百分比）：廢鋼28~30%，新生鐵22~25%，回爐料15~18%，留用鐵水28~30%，硅鐵0.3～0.5%，錳鐵0.1～0.3%，錫0.07~0.12%，鉻0.2~0.5%和硅鋇孕育劑0.2~0.4%；本發明專利技術的灰鑄鐵的抗拉強度達到300N/mm2以上，同時鐵水的流動性好，鑄件的各項性能指標都表現良好，在添加合金后獲得最好的強度和斷面均勻性，可防止硅增加鐵素體、粗化珠光體或中和合金元素，同時在機加工后沒有內部縮松的信息，三角試塊的寬度降低至3mm以下，而鑄件的硬度仍可保持在HB180~220，鑄件薄壁處未出現白口現象。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種灰鑄鐵，具體涉及。
技術介紹
鑄造熔煉技術，是通過加入合金從而提高灰鐵250 (HT250)的強度和硬度，并且控制鑄件內部的各元素的含量，以及石墨大小、形態，以達到灰鐵300(HT300)的機械性能。而現有的鑄件內部鐵素體較多，奧氏體枝晶數量少，石墨粗長，從而分割基體，形成許多微小裂紋，因此降低了鑄件的機械性能，在現有的鑄件中，HT200、HT250的抗拉強度達不到新產品的要求300N/mm2以上。因此，由要求的HT250變成HT300，通過改變爐料的組成，增加廢鋼的加入量，從而降低碳當量，并進行爐前孕育處理，此方案由于碳當量低，減少了石墨數量，細化了石墨，增加了初析奧氏體枝晶量，從而提高了鑄件的強度，但碳當量降低會導致鑄件的性能降低，鑄件斷面敏感性增大，鑄件內應力增加，硬度增加，加工困難。
技術實現思路
專利技術目的:本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種機械性能好且易于加工的高含碳量低 合金化的高強度灰鑄鐵及其熔煉方法。技術方案:本專利技術提供了一種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵，包括如下原料配比(按質量百分比):廢鋼28 30%，新生鐵22 25%，回爐料15 18%，留用鐵水28 30%，硅鐵0.3 0.5%,錳鐵0.1 0.3%,錫0.07 0.12%,鉻0.2 0.5%和硅鋇孕育劑0.2 0.4%。進一步，還包括除渣劑0.Γ0.3%，可有效去除鐵水中的熔渣和雜質，減少合金元素的流失，同時消除鑄件夾渣，提高鑄件質量。進一步，還包括增碳劑0.Γ0.8%，可有效減小新生鐵的使用量，提高廢鋼的使用量以達到增碳效果。上述高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵的熔煉方法，包括以下步驟: (1)在留用鐵水中加入廢鋼、新生鐵、回爐料、硅鐵和錳鐵，將溫度升高至153(Tl550°C; (2)加入錫、鉻和硅鋇孕育劑，保持溫度并靜置； (3)通過光譜分析，調整含碳量在3.25 3.35%，含硅量在1.7 1.8%，含錳量在0.6%以下，含磷硫量在0.1%以下； (4)澆注，且澆注溫度控制在149(Tl520°C。優選地，步驟(2)中所述的加入錫、鉻和硅鋇孕育劑之前，還使用除渣劑除渣，同時加入增碳劑。優選地，步驟(3)中所述的含硅量用75%硅鐵調整，含錳量用65%錳鐵調整，用以阻止灰鑄鐵中形成碳化物，促進石墨的析出，同時較低的合金量可控制鑄件的斷面敏感性在較小的范圍，保證了灰鑄鐵的機械性能。優選地，在步驟(4)中所述的澆注前，先澆注爐前三角試塊用以判斷碳當量，觀察白口寬度，控制在3mm以下，此時鑄造后的鑄件保證了強度，但是加工時不會影響切削性能，易于再加工。有益效果:本專利技術的灰鑄鐵的抗拉強度達到300N/mm2以上，同時鐵水的流動性好，鑄件的各項性能指標都表現良好，在保持碳當量的同時，具有較高的碳量和較低的硅量，這樣在添加合金后獲得最好的強度和斷面均勻性，可防止硅增加鐵素體、粗化珠光體或中和合金元素，同時在機加工后沒有內部縮松的信息，三角試塊的寬度降低至3_以下，而鑄件的硬度仍可保持在ΗΒ18(Γ220，鑄件薄壁處未出現白口現象。附圖說明圖1本專利技術所述三角試塊的正視 圖2本專利技術所述三角試塊的側視 圖3為本專利技術所述三角試塊的白口寬度的示意圖。具體實施例方式下面對本專利技術技術方案進行詳細說明，但是本專利技術的保護范圍不局限于所述實施例。實施例: 實施例1:一種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵，包括如下原料配比(按質量百分t匕):廢鋼28%，新生鐵22%，回爐料17%,留用鐵水28%，硅鐵0.4%，錳鐵0.2%，錫0.07%,鉻0.2%，硅鋇孕育劑0.2%，除渣劑0.1 %和增碳劑0.4%。 高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵的熔煉方法，包括以下步驟: (1)在留用鐵水中加入廢鋼、新生鐵、回爐料、硅鐵和錳鐵，將溫度升高至153(Tl550°C; (2)使用除渣劑除渣，同時加入增碳劑，加入錫、鉻和硅鋇孕育劑，保持溫度并靜置； (3)通過光譜分析，調整含碳量在3.25 3.35%，用75%硅鐵調整含硅量在1.7 1.8%，用65%錳鐵調整含錳量在0.6%以下，控制含磷硫量在0.1%以下； (4)澆注爐前三角試塊(如圖1、2、3所示)用以判斷碳當量，圖中三角試塊b=15mm，h=30mm, l=100mm，觀察白口寬度b’，控制在3mm以下，澆注，且澆注溫度控制在1490°C。上述灰鑄鐵的抗拉強度達到305 N/mm2，布氏硬度為210HBW。實施例2:—種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵，包括如下原料配比(按質量百分比):廢鋼29%，新生鐵23%，回爐料15%，留用鐵水29%，硅鐵0.3%，錳鐵0.1%，錫0.09%,鉻0.3%，硅鋇孕育劑0.3%，除渣劑0.2%和增碳劑0.6%。高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵的熔煉方法，包括以下步驟: (1)在留用鐵水中加入廢鋼、新生鐵、回爐料、硅鐵和錳鐵，將溫度升高至153(Tl550°C; (2)使用除渣劑除渣，同時加入增碳劑，加入錫、鉻和硅鋇孕育劑，保持溫度并靜置； (3)通過光譜分析，調整含碳量在3.25 3.35%，用75%硅鐵調整含硅量在1.7 1.8%，用65%錳鐵調整含錳量在0.6%以下，控制含磷硫量在0.1%以下； (4)澆注爐前三角試塊(如圖1、2、3所示)用以判斷碳當量，圖中三角試塊b=15mm，h=30mm, l=100mm，觀察白口寬度b’，控制在3mm以下，澆注，且澆注溫度控制在1510°C。上述灰鑄鐵的抗拉強度達到320 N/mm2，布氏硬度為220HBW，此時灰鑄鐵的機械性能最佳。實施例3:—種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵，包括如下原料配比(按質量百分比):廢鋼30%,新生鐵25%，回爐料18%，留用鐵水30%,硅鐵0.5%，猛鐵0.3%，錫0.12%，鉻0.5%，硅鋇孕育劑0.4%，除渣劑0.3%和增碳劑0.8%。高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵的熔煉方法，包括以下步驟: (1)在留用鐵水中加入廢鋼、新生鐵、回爐料、硅鐵和錳鐵，將溫度升高至153(Tl550°C; (2)使用除渣劑除渣，同時加入增碳劑，加入錫、鉻和硅鋇孕育劑，保持溫度并靜置； (3)通過光譜分析，調整含碳量在3.25 3.35%，用75%硅鐵調整含硅量在1.7 1.8%，用65%錳鐵調整含錳量在0.6%以下，控制含磷硫量在0.1%以下； (4)澆注爐前三角試塊(如圖1、2、3所示)用以判斷碳當量，圖中三角試塊b=15mm，h=30mm, l=100mm，觀察白口寬度b’，控制在3mm以下，澆注，且澆注溫度控制在1520°C。上述灰鑄鐵的抗拉強度達到310 N/mm2，布氏硬度為200HBW。如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本專利技術，但其不得解釋為對本專利技術自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本專利技術的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節 上作出各種變化。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵，?其特征在于：包括如下原料配比（按質量百分比）：廢鋼28~30%，新生鐵22~25%，回爐料15~18%，留用鐵水28~30%，硅鐵0.3～0.5%，錳鐵0.1～0.3%，錫0.07~0.12%，鉻0.2~0.5%和硅鋇孕育劑0.2~0.4%。

【技術特征摘要】
1.一種高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵，其特征在于:包括如下原料配比(按質量百分比):廢鋼28 30%，新生鐵22 25%，回爐料15 18%，留用鐵水28 30%，硅鐵0.3 0.5%，錳鐵0.1 0.3%,錫0.07 0.12%,鉻0.2 0.5%和硅鋇孕育劑0.2 0.4%。2.根據權利要求1所述的高強度灰鑄鐵，其特征在于:還包括除渣劑0.Γ0.3%。3.根據權利要求1所述的高強度灰鑄鐵，其特征在于:還包括增碳劑0.4^0.8%。4.按權利要求1所述的高含碳量低合金化的高強度灰鑄鐵的熔煉方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)在留用鐵水中加入廢鋼、新生鐵、回爐料、硅鐵和錳鐵，將溫度升高至153(Tl550°C; (2)加入錫、鉻和硅鋇孕育...

【專利技術屬性】
技術研發人員：湯雄，湯偉，湯志賢，
申請(專利權)人：南京市溧水中山鑄造有限公司，
類型：發明
國別省市：