本發(fā)明涉及球墨鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種采用硅固溶強化生產(chǎn)鐵素體球墨鑄鐵qt450-18的熔煉工藝。

背景技術(shù)：

在常規(guī)球墨鑄鐵件中，常通過添加cu、mo等貴重合金元素使基體組織中鐵素體與珠光體含量達(dá)到適宜的比例以控制其材料的強度和韌塑性；但其伸長率往往受珠光體量的影響難以達(dá)到更高韌性要求，且因金相組織中“牛眼”狀結(jié)構(gòu)的存在使鑄件硬度波動范圍較大，降低了鑄件的加工性能。為保證高強度和高韌塑性的同時，改善鑄件的加工性能，急需開發(fā)一種新的生產(chǎn)工藝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種采用硅固溶強化鐵素體生產(chǎn)qt450-18球墨鑄鐵的熔煉工藝，使其鑄件基體為：鐵素體≥95％，珠光體≤5％，并保證鑄件在鑄態(tài)下的屈服強度rp0.2≥350mpa，抗拉強度rm≥450mpa，伸長率a≥18％。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種采用硅固溶強化鐵素體生產(chǎn)qt450-18球墨鑄鐵的熔煉工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)備選原材料球鐵生鐵、優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼和回爐料進(jìn)行配料，各原材料重量百分比含量為：球鐵生鐵：60％～70％，碳素廢鋼：8％～20％，回爐料：15％～25％；

2)備選輔助材料釔基重稀土球化劑，高鈣鋇孕育劑，錳鐵，銻錠；

3)進(jìn)行熔煉，先加入球鐵生鐵，之后加入回爐料，最后加入碳素廢鋼，熔化過程溫度控制在1320～1390℃；

4)爐料熔化后取樣分析，按照分析結(jié)果調(diào)整成分，鐵液爐內(nèi)化學(xué)成分經(jīng)調(diào)整后質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：3.5％≤c≤3.9％，1.30％≤si≤1.60％，mn≤0.30％；然后升溫至1450～1480℃出爐。

5)進(jìn)行球化孕育處理；采用沖入法進(jìn)行球化處理，在球化包內(nèi)按占球化處理鐵液總重量的重量百分比稱量輔助材料，底部一側(cè)均勻平鋪重量百分比為1.20％～1.40％的釔基重稀土球化劑，其上均勻覆蓋重量含量為1.40％～1.90％的高鈣鋇孕育劑，出爐前向球化包中加入重量百分比0.003％～0.006％的銻錠；根據(jù)爐內(nèi)取樣分析結(jié)果在球化包內(nèi)補加0％～0.20％錳鐵；球化處理溫度為1450℃～1480℃。鐵液經(jīng)球化孕育處理后，化學(xué)成分符合3.0％≤c≤3.7％，2.8％≤si≤3.3％，0.20％≤mn≤0.40％，p≤0.04％，s≤0.02％，0.030％≤mg≤0.050％，余量為fe及其它微量元素。

6)所述鐵液球化反應(yīng)完成后到澆注時間控制在15分鐘內(nèi)，澆注溫度控制在1330～1360℃。

所述球鐵生鐵包含重量百分含量的如下成分：c：4.24％，si：1.20％，mn：0.15％，p：0.04％，s：0.015％。

所述碳素廢鋼包含重量百分含量的如下成分：c：0.30％，si：0.50％，mn：0.50％，p：0.03％，s：0.025％。

所述回爐料包含重量百分含量的如下成分：c：3.70％，si：2.20％，mn：0.15％，p：0.03％，s：0.008％。

所述釔基重稀土球化劑包含重量百分含量的如下成分：si：42.00％，mg：7.50％。

所述高鈣鋇孕育劑包含重量百分含量的如下成分：si：68.00％。

所述錳鐵包含重量百分含量的如下成分：mn：75.00％。

所述銻錠包含重量百分含量的如下成分：sb：99.80％。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明利用si固溶強化作用代替cu、mo等貴重金屬制取高強度鑄件，降低了材料成本；

2、本發(fā)明使鑄件基體為：鐵素體≥95％，珠光體≤5％，并保證鑄件在鑄態(tài)下的屈服強度rp0.2≥350mpa，抗拉強度rm≥450mpa，伸長率a≥18％；達(dá)到在保證高強度和高韌塑性的同時，改善鑄件的加工性能的目的；

3、本發(fā)明的鑄件基體中主要存在鐵素體組織，使鑄件硬度均勻性更好，切削性能好，降低了鑄件機械加工成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1球墨鑄鐵金相照片；

圖2為本發(fā)明實施例2球墨鑄鐵金相照片；

圖3為本發(fā)明實施例3球墨鑄鐵金相照片。

具體實施方式

實施例1

一種采用硅固溶強化鐵素體生產(chǎn)qt450-18球墨鑄鐵的熔煉工藝，包括如下步驟：

1)備選原材料球鐵生鐵、優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼和回爐料進(jìn)行配料，各原材料重量百分比含量為：球鐵生鐵：67％，碳素廢鋼：8％，回爐料：25％；

2)備選輔助材料釔基重稀土球化劑，高鈣鋇孕育劑，錳鐵，銻錠；

3)進(jìn)行熔煉，先加入球鐵生鐵，之后加入回爐料，最后加入碳素廢鋼，熔化過程溫度控制在1330℃；

4)爐料熔化后取樣分析，按照分析結(jié)果調(diào)整成分，鐵液爐內(nèi)化學(xué)成分經(jīng)調(diào)整后質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：c：3.62％c，si：1.32％，mn：0.18％；然后升溫至1455℃出爐。

5)進(jìn)行球化孕育處理；采用沖入法進(jìn)行球化處理，在球化包內(nèi)按占球化處理鐵液總重量的重量百分比稱量輔助材料，底部一側(cè)均勻平鋪重量百分比為1.40％的釔基重稀土球化劑，其上均勻覆蓋重量含量為1.86％的高鈣鋇孕育劑，出爐前向球化包中加入重量百分比0.0060％的銻錠；根據(jù)爐內(nèi)分析結(jié)果在球化包內(nèi)補加0.16％錳鐵；球化處理溫度(即視為出爐溫度)為1455℃。鐵液經(jīng)球化孕育處理后，化學(xué)成分重量百分含量為：c：3.40％，si：3.20％，mn：0.23％，p：0.032％，s：0.008％，mg：0.044％，余量為fe及其它微量元素。

6)鐵液球化反應(yīng)完成后到澆注時間控制在14分鐘內(nèi)，澆注溫度控制在1332℃。

在上述各材料中，所述球鐵生鐵包含重量百分含量的如下成分：c：4.24％，si：1.20％，mn：0.15％，p：0.04％，s：0.015％。所述碳素廢鋼包含重量百分含量的如下成分：c：0.30％，si：0.50％，mn：0.50％，p：0.03％，s：0.025％。所述回爐料包含重量百分含量的如下成分：c：3.70％，si：2.20％，mn：0.15％，p：0.03％，s：0.008％。所述釔基重稀土球化劑包含重量百分含量的如下成分：si：42.00％，mg：7.50％。所述高鈣鋇孕育劑包含重量百分含量的如下成分：si：68.00％。所述錳鐵包含重量百分含量的如下成分：mn：75.00％。所述銻錠包含重量百分含量的如下成分：sb：99.80％。

實施例2

1)備選原材料球鐵生鐵、優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼和回爐料進(jìn)行配料，各原材料重量百分比含量為：球鐵生鐵：65％，碳素廢鋼：15％，回爐料：20％；

2)備選輔助材料釔基重稀土球化劑，高鈣鋇孕育劑，錳鐵，銻錠；

3)進(jìn)行熔煉，先加入球鐵生鐵，之后加入回爐料，最后加入碳素廢鋼，熔化過程溫度控制在1350℃；

4)爐料熔化后取樣分析，按照分析結(jié)果調(diào)整成分，鐵液爐內(nèi)化學(xué)成分經(jīng)調(diào)整后質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：c：3.58％c，si：1.61％，mn：0.21％；然后升溫至1463℃出爐。

5)進(jìn)行球化孕育處理；采用沖入法進(jìn)行球化處理，在球化包內(nèi)按占球化處理鐵液總重量的重量百分比稱量輔助材料，底部一側(cè)均勻平鋪重量百分比為1.30％的釔基重稀土球化劑，其上均勻覆蓋重量含量為1.58％的高鈣鋇孕育劑，出爐前向球化包中加入重量百分比0.0045％的銻錠；根據(jù)爐內(nèi)分析結(jié)果在球化包內(nèi)補加0.12％錳鐵；球化處理溫度(即視為出爐溫度)為1463℃。鐵液經(jīng)球化孕育處理后，化學(xué)成分重量百分含量為：c：3.28％，si：3.05％，mn：0.31％，p：0.034％，s：0.009％，mg：0.042％，余量為fe及其它微量元素。

6)鐵液球化反應(yīng)完成后到澆注時間控制在15分鐘內(nèi)，澆注溫度控制在1345℃。

在上述各材料中，所述球鐵生鐵包含重量百分含量的如下成分：c：4.24％，si：1.20％，mn：0.15％，p：0.04％，s：0.015％。所述碳素廢鋼包含重量百分含量的如下成分：c：0.30％，si：0.50％，mn：0.50％，p：0.03％，s：0.025％。所述回爐料包含重量百分含量的如下成分：c：3.70％，si：2.20％，mn：0.15％，p：0.03％，s：0.008％。所述釔基重稀土球化劑包含重量百分含量的如下成分：si：42.00％，mg：7.50％。所述高鈣鋇孕育劑包含重量百分含量的如下成分：si：68.00％。所述錳鐵包含重量百分含量的如下成分：mn：75.00％。所述銻錠包含重量百分含量的如下成分：sb：99.80％。

實施例3

1)備選原材料球鐵生鐵、優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼和回爐料進(jìn)行配料，各原材料重量百分比含量為：球鐵生鐵：65％，碳素廢鋼：20％，回爐料：15％；

2)備選輔助材料釔基重稀土球化劑，高鈣鋇孕育劑，錳鐵，銻錠；

3)進(jìn)行熔煉，先加入球鐵生鐵，之后加入回爐料，最后加入碳素廢鋼，熔化過程溫度控制在1350℃；

4)爐料熔化后取樣分析，按照分析結(jié)果調(diào)整成分，鐵液爐內(nèi)化學(xué)成分經(jīng)調(diào)整后質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：c：3.76％c，si：1.85％，mn：0.29％；然后升溫至1475℃出爐。

5)進(jìn)行球化孕育處理；采用沖入法進(jìn)行球化處理，在球化包內(nèi)按占球化處理鐵液總重量的重量百分比稱量輔助材料，底部一側(cè)均勻平鋪重量百分比為1.20％的釔基重稀土球化劑，其上均勻覆蓋重量含量為1.31％的高鈣鋇孕育劑，出爐前向球化包中加入重量百分比0.0035％的銻錠；根據(jù)爐內(nèi)分析結(jié)果在球化包內(nèi)不補加錳鐵；球化處理溫度(即視為出爐溫度)為1475℃。鐵液經(jīng)球化孕育處理后，化學(xué)成分重量百分含量為：c：3.54％，si：2.91％，mn：0.30％，p：0.030％，s：0.006％，mg：0.036％，余量為fe及其它微量元素。

6)鐵液球化反應(yīng)完成后到澆注時間控制在13分鐘內(nèi)，澆注溫度控制在1357℃。

在上述各材料中，所述球鐵生鐵包含重量百分含量的如下成分：c：4.24％，si：1.20％，mn：0.15％，p：0.04％，s：0.015％。所述碳素廢鋼包含重量百分含量的如下成分：c：0.30％，si：0.50％，mn：0.50％，p：0.03％，s：0.025％。所述回爐料包含重量百分含量的如下成分：c：3.70％，si：2.20％，mn：0.15％，p：0.03％，s：0.008％。所述釔基重稀土球化劑包含重量百分含量的如下成分：si：42.00％，mg：7.50％。所述高鈣鋇孕育劑包含重量百分含量的如下成分：si：68.00％。所述錳鐵包含重量百分含量的如下成分：mn：75.00％。所述銻錠包含重量百分含量的如下成分：sb：99.80％。

上述各實施例的實施效果如下表：