一种高抗拉强度球墨铸铁及其阀门制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高抗拉强度球墨铸铁，包括以下按质量份数计的原料：生铁100份，废机件20

【技术实现步骤摘要】
一种高抗拉强度球墨铸铁及其阀门制备方法


[0001]本专利技术涉及阀门铸造
，尤其涉及一种高抗拉强度球墨铸铁及其阀门制备方法。

技术介绍

[0002]阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件；根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等；阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
[0003]球磨铸铁是通过球化和孕育处理得到的球状石墨，其有效地提高了铸铁的机械性，特别是塑性和韧性，从而得到了比碳钢还优异的机械强度；球磨铸铁是20世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，从而使得其成功地用于铸造受力复杂、强度、韧性、耐磨性能要求高的铸件。
[0004]阀门作为管道输送中的重要部件，其性能要求较高，特别是在高压运输中，阀门的抗拉强度要高，避免出现阀门裂开泄漏的情况发生。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种高抗拉强度球墨铸铁。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0007]一种高抗拉强度球墨铸铁，包括以下按质量份数计的原料：生铁100份，废机件20
‑
50份，碳3
‑
4份，硅1.5
‑
2.2份，锰0.2
‑
0.4份，磷0.01
‑
0.03份，硫0.005
‑
0.02份，复合金属0.5
‑
1份，铜0.5
‑
1份，球化剂1
‑
1.5份，孕育剂1.2
‑
1.7份，所述复合金属包括锆、铬、锡、钼、镍、钛其中的一种或多种。
[0008]作为上述技术方案的改进，生铁100份，废机件35份，碳3.2份，硅2份，锰0.4份，磷0.02份，硫0.01份，复合金属0.8份，铜0.9份，球化剂1.2份，孕育剂1.5份。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述复合金属设置为铬、钼、镍等物质的量混合。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述废机件为阀门铸造中产生的浇道、浇冒口、因铸造瑕疵报废的铸件中的任意一种或多种。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述生铁设置为Q10生铁，所述Q10生铁为磷含量＜0.05％，硫含量＜0.03％，碳含量3.4％
‑
4％，硅含量0.5％
‑
0.7％，钛≤0.05％的球墨生铁。
[0012]作为上述技术方案的改进，所述球化剂为稀土镁合金，采用牌号3
‑
8或5
‑
8的稀土镁合金。
[0013]一种阀门的铸造方法，应用上述球墨铸铁，包括以下步骤：
[0014](1)废件熔炼：先将废机件加入至电炉中，加热至1450
±
20℃；
[0015](2)原料熔炼：再加入称量好的复合金属、锰、硅、碳、磷、硫依次加入电炉中，加热至温度不低于1500
±
20℃，进行静置扒渣处理；
[0016](3)球化、孕育处理：将球化剂加入铁水包的底部，上部覆盖孕育剂，并加压铁覆
盖、压实，把铁水继续升温至1550
±
20℃；
[0017](4)浇铸成形：将铁水运至浇铸现场进行浇铸，得到阀门铸件。
[0018](5)热处理：将所述铸件升温至900
±
20℃，保温3
‑
5h，以6
±
2℃/min的速度降温至680
±
20℃，保温2
‑
4h，空冷至室温；将空冷后的铸件升温至900
±
20℃，以12
±
20℃/min的速度降温至400
‑
450℃，空冷至室温后进行消除应力退火，得到阀门铸件；
[0019](6)机械加工：对(5)中制得的阀门进行打磨和机械加工，最终得到阀门成品。
[0020]本专利技术的有益效果：通过改变球墨铸铁材料中复合合金的含量以及原料重量份数组合，提高抗拉强度以及延伸率，用来满足用在高压环境下的阀门的制造；
[0021]通过改良球墨铸铁的配方，直接由铸态形式得到的铸件性能大大提高，属于高性能球墨铸铁；铸件中加入复合合金
‑
锆、铬、锡、钼、镍、钛，提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的气团能与位错形成强烈的相互作用，钉扎位错，产生屈服平台，增加钢的淬透性，显著提高强度、硬度和耐磨性，改善耐蚀性；铸件中加入适当的铜，细化珠光体、减少薄断面白口、改善大断面组织敏感性；在力学性能上提高了产品强度、硬度、韧性；在使用性能上提高了产品的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性，同时，提高了产品的致密度。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例所述一种阀门的铸造方法的流程示意图；
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0025]实施例1
[0026]本实施例所述一种高抗拉强度球墨铸铁，包括以下按质量份数计的原料：生铁100份，废机件50份，碳3份，硅1.6份，锰0.25份，磷0.01份，硫0.005份，复合金属1份，铜0.6份，球化剂1份，孕育剂1.2份，所述复合金属包括锆、铬、锡、钼、镍、钛其中的一种或多种。
[0027]所述复合金属设置为铬、钼、镍等物质的量混合。
[0028]所述废机件为阀门铸造中产生的浇道、浇冒口、因铸造瑕疵报废的铸件中的任意一种或多种。
[0029]所述生铁设置为Q10生铁，所述Q10生铁为磷含量＜0.05％，硫含量＜0.03％，碳含量3.4％
‑
4％，硅含量0.5％
‑
0.7％，钛≤0.05％的球墨生铁。
[0030]所述球化剂为稀土镁合金，采用牌号3
‑
8或5
‑
8的稀土镁合金。
[0031]一种阀门的铸造方法，应用上述球墨铸铁，包括以下步骤：
[0032](1)废件熔炼：先将废机件加入至电炉中，加热至1450
±
20℃；
[0033](2)原料熔炼：再加入称量好的复合金属、锰、硅、碳、磷、硫依次加入电炉中，加热
至温度不低于1500
±
20℃，进行静置扒渣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗拉强度球墨铸铁，其特征在于：包括以下按质量份数计的原料：生铁100份，废机件20
‑
50份，碳3
‑
4份，硅1.5
‑
2.2份，锰0.2
‑
0.4份，磷0.01
‑
0.03份，硫0.005
‑
0.02份，复合金属0.5
‑
1份，铜0.5
‑
1份，球化剂1
‑
1.5份，孕育剂1.2
‑
1.7份，所述复合金属包括锆、铬、锡、钼、镍、钛其中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度球墨铸铁，其特征在于：生铁100份，废机件35份，碳3.2份，硅2份，锰0.4份，磷0.02份，硫0.01份，复合金属0.8份，铜0.9份，球化剂1.2份，孕育剂1.5份。3.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度球墨铸铁，其特征在于：所述复合金属设置为铬、钼、镍等物质的量混合。4.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度球墨铸铁，其特征在于：所述废机件为阀门铸造中产生的浇道、浇冒口、因铸造瑕疵报废的铸件中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种高抗拉强度球墨铸铁，其特征在于：所述生铁设置为Q10生铁，所述Q10生铁为磷含量＜0.05％，硫含量＜0.03％，碳含量3.4%
‑
4%，硅含量0.5%
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：方作胜，
申请(专利权)人：安徽省隆兴铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：