鑄態(tài)qt600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，屬于鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，選取Q10生鐵、Q235廢鋼和回爐料，投入爐中熔煉成鐵水；將Cu、Ni、RE-Mg球化劑和SiBaCa孕育劑放在鐵水包底部，將熔煉后的所述鐵水，倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化；球化后的所述鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)，隨流加入粉末狀SiBaCa孕育劑；將隨流孕育后所述鐵水澆注到鑄型中，得到鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件。本發(fā)明生產(chǎn)出的球墨鑄鐵件的材料強(qiáng)度≥600Mpa，伸長(zhǎng)率≥7%，具備鐵素體球墨鑄鐵高伸長(zhǎng)率和珠光體球墨鑄鐵高強(qiáng)度的綜合性能，珠光體含量為35%-60%，球化率為85%左右,實(shí)現(xiàn)了鑄態(tài)600-7球墨鑄鐵件性能達(dá)標(biāo)的穩(wěn)定生產(chǎn)。
【專利說明】鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]球墨鑄鐵是通過澆注時(shí)向鐵水中加入一定量的球化劑進(jìn)行球化處理而得到的，球化劑可使石墨呈球狀結(jié)晶。為防止鐵液球化處理后出現(xiàn)白口，必須進(jìn)行孕育處理，使石墨球數(shù)量增加，球徑減小，形狀圓整，分布均均，顯著改善其力學(xué)性能。同其他鑄鐵相比，球墨鑄鐵強(qiáng)度、塑性、韌性高、屈服強(qiáng)度也很高，但其凝固時(shí)收縮率較大，鑄件很容易出現(xiàn)組織疏松、縮孔等缺陷。
[0003]高鐵用剎車系統(tǒng)制動(dòng)單元支架等鑄造零件要求使用鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵材料(強(qiáng)度≥ 600Mpa，伸長(zhǎng)率≥ 7%)，該材料要求具備鐵素體球墨鑄鐵高伸長(zhǎng)率和珠光體球墨鑄鐵高強(qiáng)度的綜合性能。從我國(guó)和國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的球墨鑄鐵牌號(hào)看，隨著強(qiáng)度指標(biāo)的提高，伸長(zhǎng)率指標(biāo)大大降低，因此要生產(chǎn)出滿足QT600-7材料要求的球墨鑄鐵件，無法采用國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)材料和成熟的工藝參數(shù)。
[0004]目前，鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)主要是利用生鐵和回爐料熔融后進(jìn)行球化處理而得,其鑄造材料均以生鐵為主,成本較高,并且由于其生產(chǎn)工藝不成熟，導(dǎo)致生產(chǎn)出的球墨鑄鐵件組織疏松，從而引起材料性能下降，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)定。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，以解決現(xiàn)有工藝生產(chǎn)出的球墨鑄鐵件不僅成本高，而且組織疏松引起材料性能下降，導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)定的技術(shù)問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0007](1)熔煉:選取重量百分比含量為20%_50%的QlO生鐵、重量百分比含量為10%-30%的Q235廢鋼和重量百分比含量為20%-70%的回爐料，投入爐中熔煉成鐵水；
[0008](2)球化:將重量百分比含量為0.3%-1.2%的Cu、重量百分比含量為0.1%_0.6%的N1、重量百分比含量為0.8%-1.5%的RE-Mg球化劑和重量百分比含量為0.5%-1.5%的粒度為IOmm的SiBaCa孕育劑放在鐵水包底部,將熔煉后的所述鐵水,倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化；
[0009](3)隨流孕育:球化后的所述鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)，隨流加入重量百分比含量為0.2%-0.4%的粉末狀SiBaCa孕育劑；
[0010](4)澆注:將隨流孕育后所述鐵水澆注到鑄型中，初始澆注溫度Tl=1400oC ±10°C，澆注時(shí)長(zhǎng)< lOmin，得到鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件。
[0011]作為一種改進(jìn)，在步驟(2)中，將熔煉后的所述鐵水，升溫至1500°C -1600°C，然后倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化。[0012]作為一種改進(jìn)，在步驟(2)中，所述RE-Mg球化劑中RE和Mg的重量百分比分別為RE3、Mg80
[0013]作為一種改進(jìn)，在步驟(4)中，所述鑄型內(nèi)設(shè)置有冷鐵和發(fā)熱冒口。
[0014]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，通過熔煉步驟、球化步驟、隨流孕育步驟和澆注步驟，生產(chǎn)出的球墨鑄鐵件的材料強(qiáng)度> 600Mpa，伸長(zhǎng)率> 7%，具備鐵素體球墨鑄鐵高伸長(zhǎng)率和珠光體球墨鑄鐵高強(qiáng)度的綜合性能，珠光體含量為35%-60%，球化率為85%左右，解決了現(xiàn)有工藝生產(chǎn)出的球墨鑄鐵件組織疏松所帶來的的材料性能下降，因此實(shí)現(xiàn)了鑄態(tài)600-7球墨鑄鐵件性能達(dá)標(biāo)的穩(wěn)定生產(chǎn)；并且鑄造原材料采用了大量Q235廢鋼和回爐料，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0015]由于所述鑄型內(nèi)設(shè)置有冷鐵和發(fā)熱冒口，冷鐵可加速其與球墨鑄鐵件接觸的部位在澆注過程中的冷卻速度，使整個(gè)鑄件接近于同時(shí)凝固，既可防止或減輕球墨鑄鐵件的變形，又可提高工藝出品率；發(fā)熱冒口使得冒口內(nèi)鐵水凝固時(shí)間變長(zhǎng)，延長(zhǎng)補(bǔ)縮時(shí)間，提高了冒口對(duì)球墨鑄鐵件的補(bǔ)縮效率，通過冷鐵與發(fā)熱冒口相結(jié)合的工藝，進(jìn)一步避免了球墨鑄鐵件出現(xiàn)組織疏松、縮孔等缺陷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的高鐵用剎車系統(tǒng)制動(dòng)單元支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1、支臂，2、橫梁，3、冷鐵，4、發(fā)熱冒口。 【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]如圖1所示，一種鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0021](I)熔煉:選取重量百分比含量為20%_50%的QlO生鐵、重量百分比含量為10%-30%的Q235廢鋼和重量百分比含量為20%-70%的回爐料，優(yōu)選的，所述回爐料為澆注系統(tǒng)的澆口、冒口及報(bào)廢鑄件中的任意一種或者其混合料，投入中頻感應(yīng)電爐中熔煉成鐵水；
[0022](2)球化:將重量百分比含量為0.3%-1.2%的Cu、重量百分比含量為0.1%_0.6%的N1、重量百分比含量為0.8%-1.5%的RE-Mg球化劑和重量百分比含量為0.5%-1.5%的粒度為IOmm的SiBaCa孕育劑放在IT鐵水包底部，優(yōu)選的，所述RE-Mg球化劑中RE和Mg的重量百分比分別為RE3、Mg8，將熔煉后的所述鐵水，升溫至1500°C -1600°C，然后倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化；
[0023](3)隨流孕育:球化后的所述鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)，隨流加入重量百分比含量為0.2%-0.4%的粉末狀SiBaCa孕育劑；
[0024](4)澆注:將隨流孕育后所述鐵水澆注到鑄型中，優(yōu)選的，所述鑄型內(nèi)設(shè)置有冷鐵和發(fā)熱冒口，冷鐵可加速其與球墨鑄鐵件接觸的部位在澆注過程中的冷卻速度，使整個(gè)鑄件接近于同時(shí)凝固，既可防止或減輕球墨鑄鐵件的變形，又可提高工藝出品率；發(fā)熱冒口使得冒口內(nèi)鐵水凝固時(shí)間變長(zhǎng)，延長(zhǎng)補(bǔ)縮時(shí)間，提高了冒口對(duì)球墨鑄鐵件的補(bǔ)縮效率，通過冷鐵與發(fā)熱冒口相結(jié)合的工藝，進(jìn)一步避免了球墨鑄鐵件出現(xiàn)組織疏松、縮孔等缺陷，初始澆注溫度T1=1400°C ±10°C，澆注時(shí)長(zhǎng)≤lOmin，得到鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件。
[0025]如圖2所示，以鑄造高鐵用剎車系統(tǒng)制動(dòng)單元支架為例。該支架包括兩相對(duì)設(shè)置的支臂1，兩所述支臂I之間設(shè)有橫梁2。該支架壁厚最厚的部位在支臂I的兩端部和靠近中間部位。
[0026]實(shí)施例一
[0027](I)熔煉:選取重量百分比含量為20%的QlO生鐵、重量百分比含量為10%的Q235廢鋼和重量百分比含量為70%的回爐料，投入中頻感應(yīng)電爐中熔煉成鐵水；
[0028](2)球化:將重量百分比含量為0.3%的Cu、重量百分比含量為0.1%的N1、重量百分比含量為0.8%的RE-Mg球化劑和重量百分比含量為0.5%的粒度為IOmm的SiBaCa孕育劑放在IT鐵水包底部，優(yōu)選的，所述RE-Mg球化劑中RE和Mg的重量百分比分別為RE3、MgS，將熔煉后的所述鐵水，升溫至1500°C，然后倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化；
[0029](3)隨流孕育:球化后的所述鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)，隨流加入重量百分比含量為0.2%的粉末狀SiBaCa孕育劑；
[0030](4)澆注:將隨流孕育后所述鐵水澆注到鑄型中，在鑄型內(nèi)對(duì)應(yīng)每個(gè)支臂的兩端部外側(cè)位置處均設(shè)置冷鐵3，在鑄型內(nèi)對(duì)應(yīng)每個(gè)支臂上靠近中間位置的上方均設(shè)置發(fā)熱冒口4，初始澆注溫度T1=1390°C，澆注時(shí)長(zhǎng)lOmin，得到鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件。
[0031]實(shí)施例二
[0032](I)熔煉:選取重 量百分比含量為50%的QlO生鐵、重量百分比含量為30%的Q235廢鋼和重量百分比含量為20%的回爐料，投入中頻感應(yīng)電爐中熔煉成鐵水；
[0033](2)球化:將重量百分比含量為1.2%的Cu、重量百分比含量為0.6%的N1、重量百分比含量為1.5%的RE-Mg球化劑和重量百分比含量為1.5%的粒度為IOmm的SiBaCa孕育劑放在IT鐵水包底部，優(yōu)選的，所述RE-Mg球化劑中RE和Mg的重量百分比分別為RE3、MgS，將熔煉后的所述鐵水，升溫至1600°C，然后倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化；
[0034](3)隨流孕育:球化后的所述鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)，隨流加入重量百分比含量為0.4%的粉末狀SiBaCa孕育劑；
[0035](4)澆注:將隨流孕育后所述鐵水澆注到鑄型中，在鑄型內(nèi)對(duì)應(yīng)每個(gè)支臂的兩端部外側(cè)位置處均設(shè)置冷鐵3，在鑄型內(nèi)對(duì)應(yīng)每個(gè)支臂上靠近中間位置的上方均設(shè)置發(fā)熱冒口4，初始澆注溫度T1=1400°C，澆注時(shí)長(zhǎng)8min，得到鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件。
[0036]實(shí)施例三
[0037](I)熔煉:選取重量百分比含量為30%的QlO生鐵、重量百分比含量為20%的Q235廢鋼和重量百分比含量為50%的回爐料，投入中頻感應(yīng)電爐中熔煉成鐵水；
[0038](2)球化:將重量百分比含量為0.7%的Cu、重量百分比含量為0.4%的N1、重量百分比含量為1.1%的RE-Mg球化劑和重量百分比含量為1%的粒度為IOmm的SiBaCa孕育劑放在IT鐵水包底部，優(yōu)選的，所述RE-Mg球化劑中RE和Mg的重量百分比分別為RE3、Mg8，將熔煉后的所述鐵水，升溫至1560°C，然后倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化；
[0039](3)隨流孕育:球化后的所述鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)，隨流加入重量百分比含量為0.3%的粉末狀SiBaCa孕育劑；[0040](4)澆注:將隨流孕育后所述鐵水澆注到鑄型中，在鑄型內(nèi)對(duì)應(yīng)每個(gè)支臂的兩端部外側(cè)位置處均設(shè)置冷鐵3，在鑄型內(nèi)對(duì)應(yīng)每個(gè)支臂上靠近中間位置的上方均設(shè)置發(fā)熱冒口4，初始澆注溫度T1=1410°C，澆注時(shí)長(zhǎng)3min，得到鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件。
[0041]本發(fā)明鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，通過熔煉步驟、球化步驟、隨流孕育步驟和澆注步驟，生產(chǎn)出的球墨鑄鐵件的材料強(qiáng)度> 600Mpa，伸長(zhǎng)率> 7%，具備鐵素體球墨鑄鐵高伸長(zhǎng)率和珠光體球墨鑄鐵高強(qiáng)度的綜合性能，珠光體含量為35%-60%，球化率為85%左右，解決了現(xiàn)有工藝生產(chǎn)出的球墨鑄鐵件組織疏松所帶來的的材料性能下降，因此實(shí)現(xiàn)了鑄態(tài)600-7球墨鑄鐵件性能達(dá)標(biāo)的穩(wěn)定生產(chǎn)；并且鑄造原材料采用了大量Q235廢鋼和回爐料，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換`和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)熔煉:選取重量百分比含量為20%-50%的QlO生鐵、重量百分比含量為10%-30%的Q235廢鋼和重量百分比含量為20%-70%的回爐料，投入爐中熔煉成鐵水； (2)球化:將重量百分比含量為0.3%-1.2%的Cu、重量百分比含量為0.1%-0.6%的N1、重量百分比含量為0.8%-1.5%的RE-Mg球化劑和重量百分比含量為0.5%-1.5%的粒度為1Omm的SiBaCa孕育劑放在鐵水包底部，將熔煉后的所述鐵水，倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化； (3)隨流孕育:球化后的所述鐵水轉(zhuǎn)包時(shí)，隨流加入重量百分比含量為0.2%-0.4%的粉末狀SiBaCa孕育劑； (4)澆注:將隨流孕育后所述鐵水澆注到鑄型中，初始澆注溫度T1=1400°C±10°C，澆注時(shí)長(zhǎng)≤lOmin，得到鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟(2)中，將熔煉后的所述鐵水，升溫至1500°C -1600°C，然后倒入所述鐵水包中進(jìn)行球化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟(2)中，所述RE-Mg球化劑中RE和Mg的重量百分比分別為RE3、Mg8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄態(tài)QT600-7球墨鑄鐵件的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟(4 )中，所述鑄型內(nèi)設(shè)置有冷鐵和發(fā)熱冒口。
【文檔編號(hào)】C22C37/04GK103820701SQ201410047751
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)明者】馬方茂, 馬世義, 馬仁殿, 呂洪濤 申請(qǐng)人:山東秋辰機(jī)械制造有限公司