專利名稱：一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法及其制備的球墨鑄鐵的制作方法
技術領域：
本發明涉及球墨鑄鐵，具體地說是一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法及其制備的球墨鑄鐵。
背景技術：
球墨鑄鐵是一種具有優良機械性能的灰口鑄鐵。一般在澆注之前，在鐵液中加入少量球化劑(通常為鎂、稀土鎂合金或含鈰的稀土合金)和孕育劑(通常為硅鐵)，通過球化和孕育處理得到球狀石墨，具有較強的抗氧化生長性、耐蝕性以及切削加工性能，而線收縮率和熱裂傾向又小特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度，其綜合性能接近于鋼，有效地提高了鑄鐵的機械性能，正是基于其優異的性能，目前已成功地用于鑄造一些受力復雜，強度、韌性、耐磨性要求較高的零件，比如內燃機曲軸、汽車離合器和底盤零件、機床主軸、犁鏵、通用機械中的閥體、液壓元件等。球墨鑄鐵已迅速發展為僅次于灰鑄鐵的、應用十分廣泛的鑄鐵材料，其化學成分一般為(3. 5 3. 8)%C，(2. 0 3. 0)%Si， (0. 5 0· 7)%Mn, <0. 08%P, <0. 02%S, (0· 03 0. 07)%Mg。根據基體組織的不同，常用的球墨鑄鐵分為三種類型鐵素體球鐵、鐵素體一珠光體球鐵及珠光體球鐵。其抗拉強度為 40 160 kg/mm 2,延伸率為Γ24%,沖擊韌性為1. 5 15 kg .m/ cm 2，靜載荷機械性能達到或接近碳鋼和某些合金鋼的水平。傳統的球墨鑄鐵450-10在生產過程中配料為40%生鐵、 30%廢鋼、30%回爐料，或者生鐵80%、廢鋼10%、回爐料10%。
22噸液壓挖掘機配套用液壓件主要為P3V112DT型液壓泵、VMX15R液壓閥、M5X180 型液壓馬達，其材料為QT-450的零件有法蘭、泵體、中間體、球鉸、斜盤支架、缸體、伺服閥體、側蓋II、殼體、缸體、制動活塞、后端蓋、閥塊、閥體、右閥體、左閥體、殼體、閥蓋、側蓋I。 8. 5噸液壓挖掘機配套用液壓件主要為PA10V07IDFLR軸向柱塞變量泵、V8SX14型液壓閥、 MA10FD45型液壓馬達，其材料為QT-450的零件有進油聯閥體、動臂聯閥體、尾聯閥體、中間聯閥體、后蓋、殼體、泵體、缸體、斜盤、控制閥體、閥體、斜盤，所以當這些元件在使用球墨鑄鐵制造時，現如今的球墨鑄鐵的硬度、抗拉強度、屈服強度、伸長率等都還不夠理想，而且鐵素體球鐵在加工過程中過于綿軟，應該在球墨鑄鐵的生產方法中重新采用不同的配方來解決這個問題。
有鑒于此，針對上述問題，提出一種能改善上述缺失的液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，而且同時引出由其制備的球墨鑄鐵。發明內容
本發明的目的在于提供一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法及其制備的球墨鑄鐵， 在配料過程中，采用全新的配方，還由于在鐵素體球鐵中加入適量的紫銅，可使基體組織增加20-40%的珠光體含量，硬度可提高8-10%，抗拉強度可提高9-11%，屈服強度可提高 8-10%，伸長率可減少20-30%，并可明顯改善鐵素體球鐵在加工過程中過于綿軟的缺點，提高其加工性能。碳含量較低，通過加入增碳劑可以提高鐵水中的碳含量，在保證產品質量的前提下，可有效節約成本。
為了達成上述目的，本發明提供了一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，其步驟如下配料工序配料工序采取的原料以重量份計配比如下，煉鋼生鐵25-35份、廢鋼33-43 份、回爐料26. 5-36. 5份、紫銅0. 3-0. 5份、碳化劑0. 5-2. 5份；加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在電爐中從下往上依次加入煉鋼生鐵、廢鋼、回爐料，隨著電爐功率的提升，爐料全部熔化，取樣進行化學成分分析，然后在熔煉鐵液過程中加入紫銅和碳化劑；球化孕育工序球化孕育工序中，在澆注前的鐵液中加入球化劑，再在球化劑上覆蓋有孕育劑、珠光體，進行澆注，先倒入總重量的70-80%的鐵液，待球化反應結束后，再澆注剩余鐵液，剩余的孕育劑隨流沖入。
所述煉鋼生鐵要求碳4 8%、硅0. 1 0. 8%、錳0. 1 0. 6%、磷0. 01 0. 04%、硫 0. 01 0. 05%，余量為Fe ；廢鋼為沖壓廢邊角料，其材質為Q235 ；回爐料為同牌號的球墨鑄鐵廢件或者澆冒口。
所述球化孕育工序中，球化劑加入量以重量份計為1. 3份-1. 35份；孕育劑加入量以重量份計為0. 5份-0. 6份；珠光體的加入量要達到全部覆蓋球化劑表面為準。
為了達成上述目的，本發明還提供了一種液壓件用球墨鑄鐵，該球墨鑄鐵的成分以重量百分比為，碳3. 5 3. 8%、硅2. 0 3. 0%、猛0. 5 0. 7%、磷0. 01 0. 08%、硫0. 01 0. 02%、鎂0. 03 0. 07%，余量為鐵。
相較于現有技術，本發明在具體的配料工序過程中，提出全新的液壓件用球墨鑄鐵QT450-10材料配方。其中生鐵應達到高碳、低硅、低錳、低磷硫的要求，常用的鑄造生鐵 Z15及Z20平均含硅量在1. 5 2. 0%，可選用P08、P10低硅煉鋼生鐵搭配使用，廢鋼用一般普鋼即可，配廢鋼主要是調整鐵水的含碳量和改善生鐵的遺傳性，當采用合金廢鋼時一定要知道合金的成分含量；對回爐料如冒口頭、切屑、澆余等按材質分類堆放，并注明材質、名稱以利配料，回爐料配入要控制含硅量是否超出配料成分；紫銅加入量控制在0. 3^0. 5%， 可具體加入量針對不同零件對珠光體要求或零件硬度、強度要求不同而調整，紫銅加入量與基體組織增加的珠光體含量20-40%相對應；本發明所述QT450-10材料經化驗分析其碳含量低于3. 5%時加入適量碳化劑，由于采用上述配方，本發明球墨鑄鐵QT450-10由于在鐵素體球鐵中加入適量的紫銅，可使基體組織增加20-40%的珠光體含量，硬度可提高8-10%， 抗拉強度可提高9-11%，屈服強度可提高8-10%，伸長率可減少20-30%，并可明顯改善鐵素體球鐵在加工過程中過于綿軟的缺點，提高其加工性能，采用該項配方，碳含量較低，通過加入增碳劑可以提高鐵水中的碳含量，在保證產品質量的前提下，可有效節約成本。
具體實施方式
以下實施例均以球墨鑄鐵QT450-10為例進行詳細描述。
實施例1 一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，其步驟如下配料工序配料工序采取的原料如下，煉鋼生鐵25kg、廢鋼33kg、回爐料26. ^g、紫銅 0. 3kg、碳化劑0. 5kg ；所述煉鋼生鐵要求碳4%、硅0. 1%、錳0. 1%、磷0. 01%、硫0. 01%，余量為狗；廢鋼為普通汽車等沖壓廢邊角料，其材質為Q235 ；回爐料為同牌號的球墨鑄鐵廢件或者澆冒口。
加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在電爐中從下往上依次加入煉鋼生鐵、廢鋼、回爐料，隨著電爐功率的提升，爐料全部熔化，取樣進行化學成分分析，然后在熔煉鐵液過程中加入0. 4kg紫銅和1. 5kg碳化劑；球化孕育工序球化孕育工序中，在澆注前的鐵液中加入球化劑，再在球化劑上覆蓋有孕育劑、珠光體，進行澆注，先倒入總重量的70%的鐵液，待球化反應結束后，再澆注剩余鐵液，剩余的孕育劑隨流沖入。球化劑加入量為1. 3kg ；孕育劑加入量為0. 5kg ；珠光體的加入量要達到全部覆蓋球化劑表面為準。
按以上方法制得的液壓件用球墨鑄鐵，成分以重量百分比為，碳3. 5%、硅2. 0%、錳 0. 5%、磷0. 01%、硫0. 01%、鎂0. 03%,余量為鐵。以滿足用來制造液壓件。
實施例2 —種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，其步驟如下配料工序配料工序采取的原料如下，煉鋼生鐵35kg、廢鋼4:3kg、回爐料36. ^g、紫銅 0. 5kg、碳化劑2. 5kg ；所述煉鋼生鐵要求碳8%、硅0. 8%、錳0. 6%、磷0. 04%、硫0. 05%,余量為狗；廢鋼為普通汽車等沖壓廢邊角料，其材質為Q235 ；回爐料為同牌號的球墨鑄鐵廢件或者澆冒口。
加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在電爐中從下往上依次加入煉鋼生鐵、廢鋼、回爐料，隨著電爐功率的提升，爐料全部熔化，取樣進行化學成分分析，然后在熔煉鐵液過程中加入0. 4kg紫銅和1. 5kg碳化劑；球化孕育工序球化孕育工序中，在澆注前的鐵液中加入球化劑，再在球化劑上覆蓋有孕育劑、珠光體，進行澆注，先倒入總重量的80%的鐵液，待球化反應結束后，再澆注剩余鐵液，剩余的孕育劑隨流沖入。球化劑加入量為1. 35kg ；孕育劑加入量為0. 6kg ；珠光體的加入量要達到全部覆蓋球化劑表面為準。
按以上方法制得的液壓件用球墨鑄鐵，成分以重量百分比為，碳3. 8%、硅3. 0%、錳 0. 7%、磷0. 08%、硫0. 02%、鎂0. 07%,余量為鐵。以滿足用來制造液壓件。
實施例3 —種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，其步驟如下配料工序配料工序采取的原料如下，煉鋼生鐵30kg、廢鋼38kg、回爐料31. 5kg、紫銅0. 4kg、 碳化劑1. 5kg ；所述煉鋼生鐵要求碳6%、硅0.邠、錳0. 3%、磷0. 0 、硫0. 0396，余量為拘；廢鋼為普通汽車等沖壓廢邊角料，其材質為Q235 ；回爐料為同牌號的球墨鑄鐵廢件或者澆冒口。
加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在電爐中從下往上依次加入煉鋼生鐵、廢鋼、回爐料，隨著電爐功率的提升，爐料全部熔化，取樣進行化學成分分析，然后在熔煉鐵液過程中加入0. 4kg紫銅和1. 5kg碳化劑；球化孕育工序球化孕育工序中，在澆注前的鐵液中加入球化劑，再在球化劑上覆蓋有孕育劑、珠光體，進行澆注，先倒入總重量的75%的鐵液，待球化反應結束后，再澆注剩余鐵液，剩余的孕育劑隨流沖入。球化劑加入量為1. 32kg ；孕育劑加入量為0. 55kg ；珠光體的加入量要達到全部覆蓋球化劑表面為準。
按以上方法制得的液壓件用球墨鑄鐵，成分以重量百分比為，碳3. 7%、硅2. 5%、錳 0. 6%、磷0. 05%、硫0. 015%、鎂0. 05%,余量為鐵。以滿足用來制造液壓件。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利范圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利范圍。
權利要求
1.一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，其步驟如下配料工序配料工序采取的原料以重量份計配比如下，煉鋼生鐵25-35份、廢鋼33-43 份、回爐料26. 5-36. 5份、紫銅0. 3-0. 5份、碳化劑0. 5-2. 5份；加料熔化工序配料完成后，在加料熔化工序中，先在電爐中從下往上依次加入煉鋼生鐵、廢鋼、回爐料，隨著電爐功率的提升，爐料全部熔化，取樣進行化學成分分析，然后在熔煉鐵液過程中加入紫銅和碳化劑；球化孕育工序球化孕育工序中，在澆注前的鐵液中加入球化劑，再在球化劑上覆蓋有孕育劑、珠光體，進行澆注，先倒入總重量的70-80%的鐵液，待球化反應結束后，再澆注剩余鐵液，剩余的孕育劑隨流沖入。
2.根據權利要求1所述的一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，其特征在于，所述煉鋼生鐵要求碳4 8%、硅0. 1 0. 8%、猛0. 1 0. 6%、磷0. 01 0. 04%、硫0. 01 0. 05%,余量為狗；廢鋼為沖壓廢邊角料，其材質為Q235 ；回爐料為同牌號的球墨鑄鐵廢件或者澆冒□。
3.根據權利要求1所述的一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法，其特征在于，所述球化孕育工序中，球化劑加入量以重量份計為1. 3份-1. 35份；孕育劑加入量以重量份計為0. 5 份-0. 6份；珠光體的加入量要達到全部覆蓋球化劑表面為準。
4.一種液壓件用球墨鑄鐵，其特征在于，所述球墨鑄鐵由權利要求1或2或3所述的方法生產制得，該球墨鑄鐵的成分以重量百分比為，碳3. 5 3. 8%、硅2. 0 3. 0%、錳0. 5 0. 7%、磷 0. 01 0. 08%、硫 0. 01 0. 02%、鎂 0. 03 0. 07%，余量為鐵。
全文摘要
本發明涉及一種液壓件用球墨鑄鐵的生產方法及其制備的球墨鑄鐵，其步驟主要為，配料工序、加料熔化工序、球化孕育工序；所述配料工序在配料過程中，所采取的原料以重量份計配比如下，煉鋼生鐵25-35份、廢鋼33-43份、回爐料26.5-36.5份、紫銅0.3-0.5份、碳化劑0.5-2.5份；采用全新的配方，還由于在鐵素體球鐵中加入適量的紫銅，可使基體組織增加20-40%的珠光體含量，硬度可提高8-10%，抗拉強度可提高9-11%，屈服強度可提高8-10%，伸長率可減少20-30%，并可明顯改善鐵素體球鐵在加工過程中過于綿軟的缺點，提高其加工性能。
文檔編號C22C37/04GK102534352SQ201210023110
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月2日 優先權日2012年2月2日
發明者唐成棟, 張為哲, 張學春, 張夢榮, 徐雪芹, 楊大波, 王振華, 韓斌, 高公如 申請人:山東常林機械集團股份有限公司