一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄鐵冶煉技術領域，具體是一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法。
【背景技術】
[0002]球墨鑄鐵是在發展起來的一種新型鑄造金屬材料，在國內外獲得了廣泛的應用，因球鐵具有良好的鑄造成形能力和$父尚的強度，球墨鑄鐵是20世紀五十年代在灰鑄鐵基礎上發展起來的一種高強度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，己應用于鑄造一些受力復雜、強度、韌性、彈性模量要求較高的零部件上，在許多工業領域已實現了以鐵代鋼。
[0003]但球墨鑄鐵在表面無耐磨涂層時，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、強度、塑性、沖擊韌度和疲勞強度等性能的優化，需要使用鈷等合金化的方法。

【發明內容】

[0004]本發明旨在提供一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法。
[0005]本發明提供如下技術方案:
[0006]—種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數的原料組成: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。
[0007]—種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)原料熔煉:按預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°C-1560°C，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化娃調整爐內碳、娃含量，待鐵水包中鐵水量達到所需重量時出鐵進行球化處理；
[0009](2)球化處理:當鐵水溫度達到1530_1560°C，將鐵水注入球化包，球化包底部預先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內鐵水總質量的0.9-1.2%,完畢后對鐵水進行扒渣；
[0010](3)孕育處理:鐵水經球化和扒渣處理后，對球化過的鐵水進行孕育和微合金化處理，當鐵水溫度降至1420-1470°C時，加入鐵水質量0.8-1.0%、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進行孕育處理；
[0011](4)鑄造:將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經開箱清砂處理后，在250-320°C進行去應力處理，保溫時間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。
[0012]所述步驟(2)中球化劑由質量分數70%的稀土鎂硅鐵合金和30%鎳鎂合金組成。
[0013]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。
[0014]所述步驟(3)中孕育劑的質量為鐵水質量的0.8%。
[0015]與已有技術相比，本發明的有益效果:本發明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度、抗彎強度、彈性模量有一定程度的提高；同時加入適量的鉻和鈰，改良了球墨鑄鐵的成分，使球墨鑄鐵中碳化物形態獲得了顯著改善，從而提高了球墨鑄鐵的抗彎強度、沖擊韌度、撓度、斷面收縮率、斷后伸長率和屈服強度。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]實施例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。
[0018]—種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟:
[0019](I)原料熔煉:按預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°C-1560°C，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化娃調整爐內碳、娃含量，待鐵水包中鐵水量達到所需重量時出鐵進行球化處理；
[0020](2)球化處理:當鐵水溫度達到1530_1560°C，將鐵水注入球化包，球化包底部預先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內鐵水總質量的0.9-1.2%,完畢后對鐵水進行扒渣；
[0021](3)孕育處理:鐵水經球化和扒渣處理后，對球化過的鐵水進行孕育和微合金化處理，當鐵水溫度降至1420-1470°C時，加入鐵水質量0.8-1.0%、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進行孕育處理；
[0022](4)鑄造:將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經開箱清砂處理后，在250-320°C進行去應力處理，保溫時間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。
[0023]所述步驟(2)中球化劑由質量分數70%的稀土鎂硅鐵合金和30%鎳鎂合金組成。
[0024]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。
[0025 ]所述步驟(3)中孕育劑的質量為鐵水質量的0.8%。
[0026]實施例2—種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數的原料組成: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。
[0027]—種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟:
[0028](I)原料熔煉:按預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°C-1560°C，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化娃調整爐內碳、娃含量，待鐵水包中鐵水量達到所需重量時出鐵進行球化處理；
[0029](2)球化處理:當鐵水溫度達到1530_1560°C，將鐵水注入球化包，球化包底部預先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內鐵水總質量的0.9-1.2%,完畢后對鐵水進行扒渣；
[0030](3)孕育處理:鐵水經球化和扒渣處理后，對球化過的鐵水進行孕育和微合金化處理，當鐵水溫度降至1420-1470°C時，加入鐵水質量0.8-1.0%、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進行孕育處理；
[0031](4)鑄造:將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經開箱清砂處理后，在250-320°C進行去應力處理，保溫時間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。
[0032]所述步驟(2)中球化劑由質量分數70%的稀土鎂硅鐵合金和30%鎳鎂合金組成。
[0033]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。
[0034]所述步驟(3)中孕育劑的質量為鐵水質量的0.8%。
[0035]實施例3—種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其是由以下重量份數的原料組成: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。
[0036]—種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，包括以下步驟:
[0037](I)原料熔煉:按預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°C-1560°C，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化娃調整爐內碳、娃含量，待鐵水包中鐵水量達到所需重量時出鐵進行球化處理；
[0038](2)球化處理:當鐵水溫度達到1530_1560°C，將鐵水注入球化包，球化包底部預先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內鐵水總質量的0.9-1.2%,完畢后對鐵水進行扒渣；
[0039](3)孕育處理:鐵水經球化和扒渣處理后，對球化過的鐵水進行孕育和微合金化處理，當鐵水溫度降至1420-1470°C時，加入鐵水質量0.8-1.0%、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進行孕育處理；
[0040](4)鑄造:將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經開箱清砂處理后，在250-320°C進行去應力處理，保溫時間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。
[0041]所述步驟(2)中球化劑由質量分數70%的稀土鎂硅鐵合金和30%鎳鎂合金組成。
[0042]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。
[0043 ]所述步驟(3)中孕育劑的質量為鐵水質量的0.8%。
[0044]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于所述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是所述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
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。2.根據權利要求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°C-1560°C，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調整各元素含量直至符合配方要求，加入適量碳化硅調整爐內碳、硅含量，待鐵水包中鐵水量達到所需重量時出鐵進行球化處理； (2)球化處理:當鐵水溫度達到1530-1560°C，將鐵水注入球化包，球化包底部預先放入有球化劑，球化劑加入量占注入球化包內鐵水總質量的0.9-1.2%,完畢后對鐵水進行扒渣； (3)孕育處理:鐵水經球化和扒渣處理后，對球化過的鐵水進行孕育和微合金化處理，當鐵水溫度降至1420-1470 °C時，加入鐵水質量0.8-1.0%、粒度為15-30毫米的鍶硅孕育劑進行孕育處理； (4)鑄造:將孕育處理后的鐵水澆入鑄型得到球墨鑄鐵鑄件，墨鑄鐵鑄件經開箱清砂處理后，在250-320°C進行去應力處理，保溫時間8-10h，然后空冷至室溫，即得到含鈷球墨鑄鐵。3.根據權利要求1或2所述的一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中球化劑由質量分數70 %的稀土鎂硅鐵合金和30 %鎳鎂合金組成。4.根據權利要求1或2所述的一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其特征在于: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。5.根據權利要求1或2所述的一種含鈷球墨鑄鐵及其制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中孕育劑的質量為鐵水質量的0.8%。
【專利摘要】本發明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。與現有技術相比，本發明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度、抗彎強度、彈性模量有一定程度的提高；同時加入適量的鉻和鈰，改良了球墨鑄鐵的成分，使球墨鑄鐵中碳化物形態獲得了顯著改善，從而提高了球墨鑄鐵的抗彎強度、沖擊韌度、撓度、斷面收縮率、斷后伸長率和屈服強度。
【IPC分類】C21C1/10, C22C37/04, C22C33/08, C22C37/10
【公開號】CN105714181
【申請號】CN201610108815
【發明人】梅百榮
【申請人】銅陵安東鑄鋼有限責任公司