一種用于曲軸的球墨鑄鐵的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵的制備方法，具體涉及一種用于曲軸的球墨鑄鐵的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能， 特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。球墨鑄鐵是從20世紀(jì)五十年代發(fā) 展起來的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優(yōu)異的性能，已成功地用 于鑄造一些受力復(fù)雜，強(qiáng)度、韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為僅次于 灰鑄鐵的、應(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂"以鐵代鋼"，主要指球墨鑄鐵。
[0003] 動力源曲軸是承受連續(xù)變化的彎曲、扭轉(zhuǎn)和剪切載荷的零件，并且在它的使用壽 命內(nèi)，要循環(huán)十億次，現(xiàn)在世界上大多數(shù)汽油機(jī)汽車都裝上球鐵曲軸來代替鍛鋼曲軸，然而 其耐磨性和耐熱性的的局限限制了曲軸性能的提高，因此需要提高球墨鑄鐵的耐磨性、耐 熱性等來提高曲軸性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種用于曲軸的球墨鑄鐵的制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于曲軸的球墨鑄鐵的制備方法，所 述用于曲軸的球墨鑄鐵的各成份含量分別為：C: 3. 726-4. 518%，Si :2. 320-2. 680%，Mn: 0.028-0. 035%, P ：0.080-0. 126%, S ：0.014-0. 037%, Cu ：0.008-0. 012%, Cr ：〇-〇. 150%, Mo ： 0?310-0. 452%，Ni :0-0? 016%，Nb :0?056-0. 082%，Ti :0?028-0. 040%，Mg :0?018-0. 032%，Ce : 0? 040-0. 060%，Ta :0? 086-0. 102%，V :0-0? 002%，F(xiàn)e :91. 656-93. 286%。
[0006] 制備方法具體包括以下步驟： (1) 原料熔煉，選用低硫、低錳、低硅、低磷的廢鋼，低硫、低磷的生鐵，低硫的焦炭，回爐 廢鐵，錫爐渣，鐵礦渣為原料，上述原料以1 :5. 8 :0. 8:1.5:0. 6:0. 3的重量比打包成型，并 通過電路熔化，待所配原料全部熔化后，取樣進(jìn)行成分檢測，添加相應(yīng)原料將成分調(diào)整成上 述要求即可； (2) 球化處理，在鐵水溫度升至1450-1550°C，將鐵水加入球化包，在球化包一側(cè)加入質(zhì) 量為鐵水質(zhì)量的1. 4-1. 8%的球化劑，處理15分鐘后，加入集渣劑進(jìn)行扒渣處理； (3) 第一次孕育處理，扒渣處理后，將溫度保持在1400-1450°C，加入第一孕育劑加入球 化包內(nèi)，加入量為鐵水質(zhì)量的0. 8-1. 2%，同時(shí)撒入0. 08-0. 12%的增碳劑，處理40-60秒； (4) 第二次孕育處理，加熱使鐵水溫度升至1500-1580°C，在鐵水中加入第二孕育劑，加 入量為鐵水質(zhì)量的〇. 3-0. 5%，孕育時(shí)間為20-40秒，反應(yīng)完畢后迅速加入集渣劑扒渣； (5) 澆鑄，扒渣后直接澆鑄，澆鑄時(shí)間為8-10分鐘，完成后即得產(chǎn)品。
[0007] 作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述球化劑成分的質(zhì)量百分比為：Si :42_47%， Sb :0? 5-0. 8%，Ti :0? 3-0. 6%，Mg :6-8%，A1 :0? 2-0. 3%，Re :0? 6-0. 8%, Ca:2-4%，余量為鐵以 及不可避免的微量元素。
[0008] 作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集渣劑的成分的質(zhì)量百分比為：Si :65_72%， A1 :8-10%，Ca :0. 6-0. 8%，K :2. 4-4%，余量為鐵和不可避免的微量元素。
[0009] 作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集渣劑在步驟（2)中的添加量為： 0? 08-0. 13%，在步驟（2)中的添加量為：0? 05-0. 07%。
[0010] 作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一孕育劑的成分的質(zhì)量百分比為：Si : 45-52%，Ba :2-3. 5%，余量為鐵和不可避免的微量元素；第二孕育劑為的成分的質(zhì)量百分比 為：Si :55-65%，Ba :3. 8-4. 5%，余量為鐵和不可避免的微量元素。
[0011] 一種用于曲軸的球墨鑄鐵，按重量計(jì)所述用于曲軸的球墨鑄鐵的各成份含量 分別為：c:3. 726-4. 518%，Si :2. 320-2. 680%，Mn :0? 028-0. 035%，P :0? 080-0. 126%，S : 0. 014-0. 037%, Cu ：0. 008-0. 012%, Cr ：〇-〇. 150%, Mo ：0. 310-0. 452%, Ni ：〇-〇. 016%, Nb ：0.056-0.082%, Ti ：0.028-0.040%, Mg ：0.018-0.032%, Ce ：0.040-0.060%, Ta ： 0. 086-0. 102%, V ：0-0. 002%, Fe ：91. 656-93. 286%〇
[0012] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：減少硅含量，可以提高回收率，降低生產(chǎn)成 本，在球墨鑄鐵中加入Sb、Re元素，在原有基礎(chǔ)上增加了其耐磨性、抗腐蝕性和抗拉強(qiáng)度， 在球化處理后及時(shí)扒渣，去除鐵水中的雜質(zhì)，兩次在相應(yīng)條件下孕育處理后再次扒渣，減少 雜質(zhì)從而提升材質(zhì)的品質(zhì)，保證了球墨鑄鐵韌性，增加Nb和Mo元素含量，由于其熱膨脹系 數(shù)小，增加了球墨鑄鐵的耐熱性和耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例1 本實(shí)施例中一種用于曲軸的球墨鑄鐵的各成份含量分別為：C:4. 256%，Si :2. 680%， Mn ：0. 035%, P ：0. 1%, S ：0. 036%, Cu ：0. 008%, Cr ：0. 015%, Mo ：0. 385%, Ni ：0. 012%, Nb ： 0? 056%，Ti :0? 03%，Mg :0? 02%，Ce :0? 05%，Ta :0? 092%，V :0? 001%，余量為鐵。
[0014] 制備方法具體包括以下步驟： (1) 原料熔煉，選用低硫、低錳、低硅、低磷的廢鋼，低硫、低磷的生鐵，低硫的焦炭，回爐 廢鐵，錫爐渣，鐵礦渣為原料，上述原料以1 :5. 8 :0. 8:1.5:0. 6:0. 3的重量比打包成型，并 通過電路熔化，待所配原料全部熔化后，取樣進(jìn)行成分檢測，添加相應(yīng)原料將成分調(diào)整成上 述要求即可； (2) 球化處理，在鐵水溫度升至1450-1550°C，將鐵水加入球化包，在球化包一側(cè)加入質(zhì) 量為鐵水質(zhì)量的1. 4-1. 8%的球化劑，處理15分鐘后，加入集渣劑進(jìn)行扒渣處理； (3) 第一次孕育處理，扒渣處理后，將溫度保持在1400-1450°C，加入第一孕育劑加入球 化包內(nèi)，加入量為鐵水質(zhì)量的0. 8-1. 2%，同時(shí)撒入0. 08-0. 12%的增碳劑，處理40-60秒； (4) 第二次孕育處理，加熱使鐵水溫度升至1500-1580°C，在鐵水中加入第二孕育劑，加 入量為鐵水質(zhì)量的〇. 3-0. 5%，孕育時(shí)間為20-40秒，反應(yīng)完畢后迅速加入集渣劑扒渣； (5) 澆鑄，扒渣后直接澆鑄，澆鑄時(shí)間為8-10分鐘，完成后即得產(chǎn)品。
[0015] 其中，所述球化劑成分的質(zhì)量百分比為：Si :45%，Sb :0. 6%，Ti :0. 45%，Mg :7%，A1 : 0. 2%，Re :0. 8%，Ca:2%，余量為鐵以及不可避免的微量元素。
[0016] 其中，所述集渣劑的成分的質(zhì)量百分比為：Si :68%，A1 :8%，Ca :0. 7%，K :3. 2%，余量 為鐵和不可避免的微量元素。
[0017] 其中，所述集渣劑在步驟（2)中的添加量為：0. 08%，在步驟（2)中的添加量為： 0. 05%〇
[0018] 其中，所述第一孕育劑的成分的質(zhì)量百分比為：Si:48%，Ba:2.8%，余量為鐵和不 可避免的微量元素；第二孕育劑為的成分的質(zhì)量百分比為：Si:57%，Ba:3.8%，余量為鐵和 不可避免的微量元素。
[0019] 實(shí)施例2 本實(shí)施例中一種用于曲軸的球墨鑄鐵的各成份含量分別為：C:3. 726