一种汽车转向器壳体QT600-10硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车转向器壳体QT600

【技术实现步骤摘要】
一种汽车转向器壳体QT600
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10硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法

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[0001]本专利技术涉及一种汽车转向器壳体QT600
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10硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法，是将QT600
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10代替QT600
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3应用在300马无人拖拉机重型桥壳的球墨铸铁，属于无人拖拉机重型桥壳球墨铸铁


技术介绍
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[0002]目前桥壳受力零部件普遍采用QT500
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7、QT600
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3等球墨铸铁材料，材料缩松趋向大，零部件致密性差，而且零部件不同位置的硬度差别大，尤其是材料韧性差，给后续机械加工的工艺设计、成品尺寸精度等诸多方面带来很多问题。

技术实现思路
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[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有生产工艺的不足，提供一种汽车转向器壳体QT600
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10硅固溶强化铁素体球墨铸铁及其制备方法，通过Si对铁素体基体的强化作用，改变了传统生产QT600
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3材质必须靠控制珠光体含量及其分布来满足材质的性能要求的历史，硅固溶强化球墨铸铁QT600
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10在保证抗拉强度的前提下，大大提高了球墨铸铁的屈服强度和延伸率等机械性能，而且降低了制造成本。
[0004]本专利技术为解决技术问题所采取的技术方案是：
[0005]一种汽车转向器壳体QT600
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10硅固溶强化铁素体球墨铸铁，该球墨铸铁的化学组成成分按重量百分比为：碳C 3.1～3.2％，硅Si 4.2～4.25％，锰Mn≤0.3％，磷P≤0.03％，硫S 0.008～0.015％，钛Ti≤0.025，锡Sn≤0.01％，镁Mg 0.04～0.05％，锑Sb 0.013～0.015％，钡Ba 0.005～0.01％，余量为铁Fe。
[0006]所述汽车转向器壳体QT600
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10硅固溶强化铁素体球墨铸铁的生产方法，其具体工艺流程如下：
[0007]A、造型作业：采用高压多触头粘土砂，芯子使用冷芯65L机打出；用醇基涂料对芯子所有与铁液接触的部位进行涂刷；型芯要求排气良好，合箱前需对型腔清理干净，合箱间隙不得超过1mm；
[0008]B、中频电炉熔化作业：采用5吨中频电炉连续熔化，要求过程平稳，出炉温度1530～1500℃，铁液成分要求为：碳C 3.0～3.3％，硅Si 2.9～3.5％，锰Mn≤0.3％，磷P≤0.03％，硫S 0.008～0.015％，锑Sb 0.013～0.015％，钡Ba0.005～0.01％；
[0009]C、光谱成分分析：5吨中频电炉升温稳定后，将取样勺在铁水中搅动,充分预热后，插入铁水150mm以下深处取样进行光谱分析；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤“B”规定成分；成分合格后将铁液倒入球化包内准备球化孕育处理；
[0010]D、球化、孕育处理：采用喂丝球化工艺进行处理，当球化包进入球化站，在控制器里选取材质QT600
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10以及1420生产线，设置球化剂、孕育剂的加入量，镧系球化剂的加入量为铁水的1.1～1.2％，镧系球化剂的加入是为了获得具有高球数、高球化率、增加石墨球圆
整度及最低碳化物、消除显微缩松的球墨铸铁；硅钡孕育剂的加入量为铁水重量的0.45～0.6％，硅钡孕育剂的加入是为了增加石墨化的核心，细化石墨，促进球墨铸铁石墨的圆整度，提高球化级别，使球化率得以提升；
[0011]E、球化孕育后扒渣：先将浮渣扒掉，然后向球化包中铁水表面撒适量集渣剂，待熔融后进行扒渣，扒渣需进行两次，然后通过光谱分析试样；
[0012]F、球化包内取样合格后，倒入浇注包内进行倒包孕育，倒包孕育剂为硅锶孕育剂，倒包孕育剂的加入量为铁水重量的0.3～0.4％，倒包孕育剂的作用是为了增加石墨化的核心，细化石墨，促进球墨铸铁石墨的圆整度，提高球化级别，使球化率得以提升；
[0013]G、浇注过程：每个球化包浇注时间小于10分钟，单箱浇注时间为18～23s，浇注温度为1375～1350℃，浇注过程随流加入硫氧孕育剂，硫氧孕育剂的加入量为铁水重量的0.1
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0.2％，使用自动浇注机，硫氧孕育剂的作用是为了增加石墨化的核心，细化石墨，促进球墨铸铁石墨的圆整度，提高球化级别，使球化率得以提升；
[0014]H、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金相分析；
[0015]I、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。
[0016]在步骤D中，镧系球化剂的加入量为铁水的1.1～1.2％，其中：当硫S≤0.015时，镧系球化剂的加入量为铁水的1.1％；当硫S 0.016～0.018时，镧系球化剂的加入量为铁水的1.15％；当硫S 0.019～0.02时镧系球化剂的加入量为铁水的1.2％，镧系球化剂还包括镁Mg 5.74％，硅Si 45.2％，稀土元素RE 0.44％，镧系球化剂的加入是为了获得具有高球数、高球化率、增加石墨球圆整度及最低碳化物、消除显微缩松的球墨铸铁。
[0017]在步骤D中，硅钡孕育剂的加入量为铁水重量的0.45～0.6％，硅钡孕育剂包括：硅Si 72～78％，钡Ba 2.0～3.0％，钙Ca 1.0～2.0％，Al≤1.5％，硅钡孕育剂的加入是为了增加石墨化的核心，细化石墨，促进球墨铸铁石墨的圆整度，提高球化级别，使球化率得以提升。
[0018]本专利技术的积极有益效果如下：
[0019]1、本专利技术通过将QT600
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10代替QT600
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3应用在300马无人拖拉机重型桥壳上，通过硅Si对铁素体基体的强化作用，改变了传统生产QT600
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3材质必须靠控制珠光体含量及其分布来满足材质的性能要求的历史。最重要的是，通过硅Si对铁素体基体的固溶强化作用，在保证高强度(抗拉强度≥600MPa)前提下，大大提高了铸件的韧性(屈服强度和延伸率)。
[0020]2、本专利技术制备生产的硅固溶强化球墨铸铁用在桥壳零部件，具有硬度均匀性的特点，具有很好的切削加工性能。
[0021]3、本专利技术的球墨铸铁里通过添加锑Sb元素，强烈促进形成珠光体，有促进石墨细化的作用，尤其对厚大断面球铁件效果尤其明显，可以大幅度大幅度提升铸件的抗拉强度及机械加工性能。
[0022]4、本专利技术的生产方法，通过硅Si对铁素体基体的强化作用，可有效降低生产成本、进行稳定持续的生产，生产过程中不需要再加入电解铜，即可大批量生产桥壳专用的球墨铸铁，有效降低铸造成本。
[0023]5、本专利技术的生产方法，通过采用较低的出炉球化温度，有利于节省能耗，提高连续
稳定铸造生产的节拍。
[0024]6、由于采用本专利技术的成分组成及生产方法，且用较低的球化处理温度，使本专利技术所生产泛锐球墨铸铁，性能优良，基体组织致密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车转向器壳体QT600
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10硅固溶强化铁素体球墨铸铁，其特征在于：该球墨铸铁的化学组成成分按重量百分比为：碳C3.1～3.2%，硅Si4.2～4.25%，锰Mn≤0.3%，磷P≤0.03%，硫S0.008～0.015%，钛Ti≤0.025，锡Sn≤0.01%，镁Mg0.04～0.05%，锑Sb0.013～0.015%，钡Ba0.005～0.01%，余量为铁Fe。2.权利要求1所述的汽车转向器壳体QT600
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10硅固溶强化铁素体球墨铸铁的生产方法，其具体工艺流程如下：A、造型作业：采用高压多触头粘土砂，芯子使用冷芯65L机打出；用醇基涂料对芯子所有与铁液接触的部位进行涂刷；型芯要求排气良好，合箱前需对型腔清理干净，合箱间隙不得超过1mm；B、中频电炉熔化作业：采用5吨中频电炉连续熔化，要求过程平稳，出炉温度1530～1500℃，铁液成分要求为：碳C3.0～3.3%，硅Si2.9～3.5%，锰Mn≤0.3%，磷P≤0.03%，硫S0.008～0.015%，锑Sb0.013～0.015%，钡Ba0.005～0.01%；C、光谱成分分析：5吨中频电炉升温稳定后，将取样勺在铁水中搅动,充分预热后，插入铁水150mm以下深处取样进行光谱分析；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤“B”规定成分；成分合格后将铁液倒入球化包内准备球化孕育处理；D、球化、孕育处理：采用喂丝球化工艺进行处理，当球化包进入球化站，在控制器里选取材质QT600
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10以及1420生产线，设置球化剂、孕育剂的加入量，镧系球化剂的加入量为铁水的1.1～1.2%，镧系球化剂的加入是为了获得具有高球数、高球化率、增加石墨球圆整度及最低碳化物、消除显微缩松的球墨铸铁；硅钡孕育剂的加入量为铁水重量的0.45～0.6%，硅钡孕育剂的加入是为了增加石墨化的核心，细化石墨，促进球墨铸铁石墨的圆整度，提高球化级别，使球化率得以提升；E、球化孕育后扒渣：先将浮渣扒掉，然后向球化包中铁水表面撒适量集渣剂，待熔融后...

【专利技术属性】
技术研发人员：段丽鹏，赵盼，李福贵，袁永涛，车士辉，郭发玉，郭苏震，张少辉，
申请(专利权)人：欧玛中国汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：