本發明涉及機械配件材料技術領域，具體是一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料及其生產工藝。
背景技術：
機械配件種類繁多，根據機械配件的應用需求會選擇不同的制造材料。強度是機械配件的一項重要的性能指標。近年來，隨著對機械、冶金、紡織等行業對機械配件質量要求的提高，中高強度機械配件的需求量急劇增長。我國加入世貿組織后，將成為機械配件出口大國，這種需求會進一步增加。目前我國生產高強度機械配件材料主要有兩種方法：一是降低原鐵水碳含量強化孕育；二是加入微量合金元素。在傳統機械配件材料生產工藝下，硅一般都是直接從爐后下料，造成了硅鐵用量大，且不能大量使用廢鋼、廢鐵，只能用成品優質生鐵替換，不利于原材料的回收再利用和降低生產成本。由于傳統機械配件材料生產工藝的限制，在原料配方組成中廢鋼及廢機械鐵比例較低，影響了鑄件的強度和耐磨性。由于原料配方設計不合理，從而導致機械配件容易變形，以及生產成本較高的問題出現。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料及其生產工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料，由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵260-280份、廢鋼170-200份、機械類廢舊生鐵350-400份、高錳生鐵60-80份、硅鐵8-12份、鎳鐵3-6份、鈦鐵1-3份、鉬鐵5-7份。
作為本發明進一步的方案：由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵265-278份、廢鋼180-190份、機械類廢舊生鐵360-390份、高錳生鐵63-77份、硅鐵9-11份、鎳鐵4-5份、鈦鐵1.2-2.7份、鉬鐵5.3-6.6份。
作為本發明再進一步的方案：由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵271份、廢鋼186份、機械類廢舊生鐵373份、高錳生鐵69份、硅鐵10份、鎳鐵4.3份、鈦鐵2.1份、鉬鐵5.8份。
所述用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）稱取鑄造生鐵、廢鋼和機械類廢舊生鐵，放入至中頻真空感應爐中，中頻真空感應爐在150-200KW的功率下工作15-20min，然后功率提升至450KW，當中頻真空感應爐中有五分之一體積的原料熔融為鐵水時，停止加熱；
2）向中頻真空感應爐中加入增碳劑，增碳劑的加入量為中頻真空感應爐中原料總重量0.1-0.3%，增碳劑加入完畢后，中頻真空感應爐在450KW下開始工作，直至中頻真空感應爐中所有原料熔融為鐵水；
3）將中頻真空感應爐內的溫度調節至1450-1470℃，然后加入高錳生鐵，待高錳生鐵熔煉完成后，在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度在35-40mm時，升溫至1480-1485℃，取出珍珠巖膜，將溫度升高至1495-1500℃，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為15-20mm，取出珍珠巖膜，保持溫度，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為5-7mm，取出珍珠巖膜；
4）將鐵水溫度升高至1520-1550℃，以包內沖入法加入加入鈦鐵和鉬鐵；
5）以隨流孕育的方式加入硅鐵和鎳鐵，對鐵液進行孕育化處理；
6）孕育處理完畢后，扒渣2-3次，保證鐵液溫度在1370-1390℃澆鑄完畢，鑄件保溫10-15小時后開箱清理打磨；
7）將打磨后的鑄件升溫至1000-1050℃，保溫3-5h，進行退火處理，然后出爐空冷至100-150℃，再升溫至450-500℃進行回火處理，保溫1-2h，出爐空冷至室溫，即可。
作為本發明進一步的方案：步驟2）中的增碳劑為電極石墨。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
1、本發明制備的孕育鑄鐵材料不易出現縮松，容易孕育，抗拉強度增強，耐磨性增強，硬度適中易加工，鑄件不易發生斷裂；
2、本發明制備的孕育鑄鐵材料，原料配比合理，解決了鑄件易變形、硬度不夠的技術問題，且成本低，實現了資源的回收利用，有利于環境保護。
3、本發明制備的孕育鑄鐵材料，制備工藝簡單，綠色環保。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料，由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵260份、廢鋼170份、機械類廢舊生鐵350份、高錳生鐵60份、硅鐵8份、鎳鐵3份、鈦鐵1份、鉬鐵5份。
所述用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）稱取鑄造生鐵、廢鋼和機械類廢舊生鐵，放入至中頻真空感應爐中，中頻真空感應爐在150KW的功率下工作15min，然后功率提升至450KW，當中頻真空感應爐中有五分之一體積的原料熔融為鐵水時，停止加熱；
2）向中頻真空感應爐中加入增碳劑，增碳劑的加入量為中頻真空感應爐中原料總重量0.1%，增碳劑加入完畢后，中頻真空感應爐在450KW下開始工作，直至中頻真空感應爐中所有原料熔融為鐵水，其中，所述增碳劑為電極石墨；
3）將中頻真空感應爐內的溫度調節至1450℃，然后加入高錳生鐵，待高錳生鐵熔煉完成后，在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度在35mm時，升溫至1480℃，取出珍珠巖膜，將溫度升高至1495℃，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為15mm，取出珍珠巖膜，保持溫度，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為5mm，取出珍珠巖膜；
4）將鐵水溫度升高至1520℃，以包內沖入法加入加入鈦鐵和鉬鐵；
5）以隨流孕育的方式加入硅鐵和鎳鐵，對鐵液進行孕育化處理；
6）孕育處理完畢后，扒渣2次，保證鐵液溫度在1370℃澆鑄完畢，鑄件保溫10小時后開箱清理打磨；
7）將打磨后的鑄件升溫至1000℃，保溫3h，進行退火處理，然后出爐空冷至100℃，再升溫至450℃進行回火處理，保溫1h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例2
一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料，由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵265份、廢鋼190份、機械類廢舊生鐵400份、高錳生鐵65份、硅鐵9份、鎳鐵4份、鈦鐵3份、鉬鐵5份。
所述用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）稱取鑄造生鐵、廢鋼和機械類廢舊生鐵，放入至中頻真空感應爐中，中頻真空感應爐在180KW的功率下工作17min，然后功率提升至450KW，當中頻真空感應爐中有五分之一體積的原料熔融為鐵水時，停止加熱；
2）向中頻真空感應爐中加入增碳劑，增碳劑的加入量為中頻真空感應爐中原料總重量0.15%，增碳劑加入完畢后，中頻真空感應爐在450KW下開始工作，直至中頻真空感應爐中所有原料熔融為鐵水，其中，所述增碳劑為電極石墨；
3）將中頻真空感應爐內的溫度調節至1453℃，然后加入高錳生鐵，待高錳生鐵熔煉完成后，在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度在36mm時，升溫至1481℃，取出珍珠巖膜，將溫度升高至1496℃，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為16mm，取出珍珠巖膜，保持溫度，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為6mm，取出珍珠巖膜；
4）將鐵水溫度升高至1530℃，以包內沖入法加入加入鈦鐵和鉬鐵；
5）以隨流孕育的方式加入硅鐵和鎳鐵，對鐵液進行孕育化處理；
6）孕育處理完畢后，扒渣3次，保證鐵液溫度在1380℃澆鑄完畢，鑄件保溫11小時后開箱清理打磨；
7）將打磨后的鑄件升溫至1010℃，保溫3.5h，進行退火處理，然后出爐空冷至110℃，再升溫至460℃進行回火處理，保溫1.5h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例3
一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料，由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵271份、廢鋼186份、機械類廢舊生鐵373份、高錳生鐵69份、硅鐵10份、鎳鐵4.3份、鈦鐵2.1份、鉬鐵5.8份。
所述用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）稱取鑄造生鐵、廢鋼和機械類廢舊生鐵，放入至中頻真空感應爐中，中頻真空感應爐在170KW的功率下工作18min，然后功率提升至450KW，當中頻真空感應爐中有五分之一體積的原料熔融為鐵水時，停止加熱；
2）向中頻真空感應爐中加入增碳劑，增碳劑的加入量為中頻真空感應爐中原料總重量0.2%，增碳劑加入完畢后，中頻真空感應爐在450KW下開始工作，直至中頻真空感應爐中所有原料熔融為鐵水，其中，所述增碳劑為電極石墨；
3）將中頻真空感應爐內的溫度調節至1460℃，然后加入高錳生鐵，待高錳生鐵熔煉完成后，在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度在38mm時，升溫至1483℃，取出珍珠巖膜，將溫度升高至1498℃，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為17mm，取出珍珠巖膜，保持溫度，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為6mm，取出珍珠巖膜；
4）將鐵水溫度升高至1540℃，以包內沖入法加入加入鈦鐵和鉬鐵；
5）以隨流孕育的方式加入硅鐵和鎳鐵，對鐵液進行孕育化處理；
6）孕育處理完畢后，扒渣3次，保證鐵液溫度在1380℃澆鑄完畢，鑄件保溫13小時后開箱清理打磨；
7）將打磨后的鑄件升溫至1030℃，保溫4h，進行退火處理，然后出爐空冷至130℃，再升溫至470℃進行回火處理，保溫1.5h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例4
一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料，由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵275份、廢鋼190份、機械類廢舊生鐵380份、高錳生鐵60份、硅鐵10份、鎳鐵5份、鈦鐵2份、鉬鐵6份。
所述用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）稱取鑄造生鐵、廢鋼和機械類廢舊生鐵，放入至中頻真空感應爐中，中頻真空感應爐在170KW的功率下工作19min，然后功率提升至450KW，當中頻真空感應爐中有五分之一體積的原料熔融為鐵水時，停止加熱；
2）向中頻真空感應爐中加入增碳劑，增碳劑的加入量為中頻真空感應爐中原料總重量0.23%，增碳劑加入完畢后，中頻真空感應爐在450KW下開始工作，直至中頻真空感應爐中所有原料熔融為鐵水，其中，所述增碳劑為電極石墨；
3）將中頻真空感應爐內的溫度調節至1460℃，然后加入高錳生鐵，待高錳生鐵熔煉完成后，在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度在39mm時，升溫至1483℃，取出珍珠巖膜，將溫度升高至1498℃，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為19mm，取出珍珠巖膜，保持溫度，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為7mm，取出珍珠巖膜；
4）將鐵水溫度升高至1540℃，以包內沖入法加入加入鈦鐵和鉬鐵；
5）以隨流孕育的方式加入硅鐵和鎳鐵，對鐵液進行孕育化處理；
6）孕育處理完畢后，扒渣2次，保證鐵液溫度在1385℃澆鑄完畢，鑄件保溫14小時后開箱清理打磨；
7）將打磨后的鑄件升溫至1040℃，保溫4.5h，進行退火處理，然后出爐空冷至145℃，再升溫至490℃進行回火處理，保溫2h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例5
一種用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料，由以下按照重量份的原料組成：鑄造生鐵280份、廢鋼200份、機械類廢舊生鐵400份、高錳生鐵80份、硅鐵12份、鎳鐵6份、鈦鐵3份、鉬鐵7份。
所述用于高強度機械配件的孕育鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）稱取鑄造生鐵、廢鋼和機械類廢舊生鐵，放入至中頻真空感應爐中，中頻真空感應爐在200KW的功率下工作20min，然后功率提升至450KW，當中頻真空感應爐中有五分之一體積的原料熔融為鐵水時，停止加熱；
2）向中頻真空感應爐中加入增碳劑，增碳劑的加入量為中頻真空感應爐中原料總重量0.3%，增碳劑加入完畢后，中頻真空感應爐在450KW下開始工作，直至中頻真空感應爐中所有原料熔融為鐵水，其中，所述增碳劑為電極石墨；
3）將中頻真空感應爐內的溫度調節至1470℃，然后加入高錳生鐵，待高錳生鐵熔煉完成后，在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度在40mm時，升溫至1485℃，取出珍珠巖膜，將溫度升高至1500℃，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為20mm，取出珍珠巖膜，保持溫度，再次在鐵水表面加入珍珠巖，珍珠巖造渣厚度為7mm，取出珍珠巖膜；
4）將鐵水溫度升高至1550℃，以包內沖入法加入加入鈦鐵和鉬鐵；
5）以隨流孕育的方式加入硅鐵和鎳鐵，對鐵液進行孕育化處理；
6）孕育處理完畢后，扒渣3次，保證鐵液溫度在1390℃澆鑄完畢，鑄件保溫15小時后開箱清理打磨；
7）將打磨后的鑄件升溫至1050℃，保溫5h，進行退火處理，然后出爐空冷至150℃，再升溫至500℃進行回火處理，保溫2h，出爐空冷至室溫，即可。
本發明制備的孕育鑄鐵材料不易出現縮松，容易孕育，抗拉強度增強，耐磨性增強，硬度適中易加工，鑄件不易發生斷裂；本發明制備的孕育鑄鐵材料，原料配比合理，解決了鑄件易變形、硬度不夠的技術問題，且成本低，實現了資源的回收利用，有利于環境保護。本發明制備的孕育鑄鐵材料，制備工藝簡單，綠色環保。
上面對本發明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。