【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及球墨铸铁制备，具体涉及一种球墨铸铁、铸件及其制备方法。
技术介绍
1、激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术。
2、由于部分球墨铸铁生产的铸件需要符合高硬度、高耐磨性的要求，因此可以通过激光淬火的手段来对球墨铸铁生产得到的铸件进行精加工，提高其表面硬度和耐磨性，同时改善其力学性能和表面质量，这种处理方式不仅能提高材料的强度和耐磨性，还能保留优良的韧性和塑性。
3、如现有技术1：中国专利201510413103.5公开了qt600球墨铸铁的链接臂与转向盘精加工工艺，步骤依次为：铸件去应力退火处理；粗精加工；正火处理；精加工；工件整体表面氮化复合处理；对工件存在圆角的部位进行激光淬火处理；变形量检测；进行0.1mm的精加工抛光调整；本专利技术提高了产品稳定性、重复性，本专利技术对产品先进行整体渗氮后，再对圆角位置进行激光淬火处理，使铸件的表面获得高硬度，又同时保证了铸铁原有硬度和光洁度、质量可靠、消除了铸件中的内应力，减少了产品圆角部位逐渐开裂倾向，提高了连接臂与转向座的激光淬火区域的硬度值，并解决了硬度与精加工精度之间的矛盾，且由于激光淬火处理的部位不多，激光淬火后铸件畸变量几无。
4、上述技术就是采用了激光淬火的技术对球墨铸铁进行硬度的提升，但其由于仅仅对产品的圆角部位进行激光淬火处理，对激光淬火后的硬度提升需求并不高，因此现有技术1没有针对激光淬火形成的硬化层性能提升进行深入的研究。
5、研究
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于，提供一种球墨铸铁，该球墨铸铁不仅具有优异的力学性能，并且含有特定含量范围的珠光体，珠光体分布均匀，能够最大化提升激光淬火后得到的硬化层的综合性能。
2、本专利技术另一目的在于，提供一种铸件的制备方法，可按照客户需求将球墨铸铁进行精加工，然后对模面进行激光淬火处理，得到高力学性能的硬化层。
3、同时，本专利技术还提供了一种铸件，经由本专利技术的球墨铸铁依次浇注、精加工得到，该铸件进行激光淬火处理后得到的硬化层具有极为优异的力学性能，且由于球墨铸铁的珠光体分布均匀，能够使得硬化层各位置性能较为均匀，不会产生太大应力差导致铸件畸变失效。
4、为实现上述目的，本专利技术提供了一种球墨铸铁，所述球墨铸铁包括以下重量百分比的化学成分：c：3.68-3.75％，si：2.35-2.45％，mn≤0.10％，p：0.010-0.030％，s：0.008-0.015％，ti≤0.010％，sb：0.0050-0.0060％，sn：0.050-0.060％，la：0.0065-0.0080％，mg：0.035-0.045％，余量为fe和不可除杂质；
5、所述球墨铸铁的制备方法包括如下步骤：
6、步骤1：将原料投入熔炼得铁液；
7、步骤2：将铁液进行拔渣并消除杂质；
8、步骤3：将步骤2得到的铁液倒入电炉内，在此过程中加入0.20-0.30％铁液重量的碳化硅，后进行球化孕育处理；
9、步骤4：进行浇注得到球墨铸铁，浇注过程中进行随流孕育处理。
10、本专利技术对球墨铸铁中的组分进行了限定，主要有：(1)球墨铸铁中锰和铜的用量控制得很低，由于锰和铜的金属价格较高，本专利技术采用不额外添加锰和铜元素的技术方案能够有效控制珠光体均匀性和数量，且降低生产成本；(2)球墨铸铁中添加sb和sn元素并且用量极少、但需要严格控制。
11、同时本专利技术在球墨铸铁的制备过程中，不同于现有技术在熔炼前或者熔炼过程中加入碳化硅，本专利技术在铁液转移到电炉的过程中加入一定量的碳化硅。
12、本专利技术通过对球墨铸铁中的组分进行限定，并且将碳化硅的加入时间滞后，两者协同配合能够使得球墨铸铁的球化率高、石墨球数量非常多、珠光体数量在35-45％之间，并且珠光体的分布均匀；该球墨铸铁使得激光淬火后得到的硬化层的性能提升得到保障，在最大化提升硬化层综合性能的同时，让硬化层各处的性能提升均匀。
13、更为优选的，所述步骤1中的原料为生铁、回炉料、废钢、增碳剂、硅铁。
14、进一步优选的，所述步骤1中的原料为20-30％生铁，20-30％回炉料，40-58％废钢，1.22-2.16％增碳剂，0.50-1.24％硅铁；且生铁、回炉料和废钢中锰、钛的含量必须严格控制，即mn≤0.10％，ti≤0.010％。
15、所述球墨铸铁中珠光体数量为35-45％。
16、优选的，所述步骤1的熔炼温度为1460-1500℃。
17、优选的，所述步骤2的具体操作为：将铁液进行拔渣后降温至1360-1400℃。
18、进一步的，所述步骤3的具体操作为：将步骤2降温后的铁液倒入电炉内，在此过程中加入0.20-0.30％铁液重量的碳化硅，升温至1440-1460℃后保温8min，进行球化孕育处理。
19、更进一步的，所述步骤3中，球化孕育处理前，需向保温后的铁液加入铁液重量1.2％的球化剂、铁液重量0.4％的第一特效孕育剂、铁液重量0.0056-0.0066％的sb、0.055-0.065％的sn和0.15％碎钢粒覆盖。
20、优选的，所述球化剂的成分组成为mg：5.52％，si：45.5％，la：0.98％，ca：1.75％，al：0.44％，余fe；粒度：5-25mm；
21、优选的，所述第一特效孕育剂的成分组成为si：74.3％，ba：2.25％，ce：1.22％，al：0.78％，余fe，粒度：3-8mm。
22、进一步的，所述步骤4的具体操作为：在1340-1350℃时进行浇注，浇注过程中加入0.1％铁液重量的第二特效孕育剂进行随流孕育处理。
23、优选的，所述第二特效孕育剂的成分组成为si：72.1％，ca：2.33％，s适量，o适量，al：0.46％，余fe，粒度：0.2-0.7mm。
24、本专利技术还公开了一种铸件的制备方法，包括如下步骤：
25、步骤a：将上述的球墨铸铁浇注到呋喃树脂砂模型中冷却得到铸坯；
26、步骤b：对铸坯的模面精加工后进行激光淬火处理。
27、所述精加工为对铸坯的模面进行精铣等加工方式以符合客户要求尺寸精度。
28、优选的，所述激光淬火处理的功率为3000-3200w，扫描速度为360-390mm/min。
29、本专利技术还公开了一种铸件，采用上述的铸件的制备方法制备得到，所述铸件经由激光淬火处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁包括以下重量百分比的化学成分：C：3.68-3.75％，Si：2.35-2.45％，Mn≤0.10％，P：0.010-0.030％，S：0.008-0.015％，Ti≤0.010％，Sb：0.0050-0.0060％，Sn：0.050-0.060％，La：0.0065-0.0080％，Mg：0.035-0.045％，余量为Fe和不可除杂质；
2.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁中珠光体数量为35-45％。
3.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，所述步骤1的熔炼温度为1460-1500℃。
4.根据权利要求3所述的球墨铸铁，其特征在于，所述步骤2的具体操作为：将铁液进行拔渣后降温至1360-1400℃。
5.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，所述步骤3的具体操作为：将步骤2降温后的铁液倒入电炉内，在此过程中加入0.20-0.30％铁液重量的碳化硅，升温至1440-1460℃后保温8min，进行球化孕育处理。
6.根据权利要求5所述的球墨铸铁，其
7.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，所述步骤4的具体操作为：在1340-1350℃时进行浇注，浇注过程中加入0.1％铁液重量的第二特效孕育剂进行随流孕育处理。
8.一种铸件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的铸件的制备方法，其特征在于，所述激光淬火处理的功率为3000-3200W，扫描速度为360-390mm/min。
10.一种铸件，其特征在于，采用如权利要求8或9所述的铸件的制备方法制备得到，所述铸件经由激光淬火处理得到的硬化层厚度为0.4-0.5mm，硬度为350-400HBW。
...【技术特征摘要】
1.一种球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁包括以下重量百分比的化学成分：c：3.68-3.75％，si：2.35-2.45％，mn≤0.10％，p：0.010-0.030％，s：0.008-0.015％，ti≤0.010％，sb：0.0050-0.0060％，sn：0.050-0.060％，la：0.0065-0.0080％，mg：0.035-0.045％，余量为fe和不可除杂质；
2.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁中珠光体数量为35-45％。
3.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，所述步骤1的熔炼温度为1460-1500℃。
4.根据权利要求3所述的球墨铸铁，其特征在于，所述步骤2的具体操作为：将铁液进行拔渣后降温至1360-1400℃。
5.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其特征在于，所述步骤3的具体操作为：将步骤2降温后的铁液倒入电炉内，在此过程中加入0.20-0.30％铁液重量的碳化硅，升温至144...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯志敏，
申请(专利权)人：广东中天创展球铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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