【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铸铁加工，具体涉及一种混基固溶强化蠕墨铸铁及其制备方法。
技术介绍
1、蠕墨铸铁作为一种新型的铸铁材质，具有较高的强度，较高的热导率，良好的致密性、耐磨性以及铸造性能，在柴油发动机材料领域应用越来越广泛，大多数铸造企业利用冲入法生产蠕墨铸铁，该工艺缺点主要是镁吸收率低、镁光烟尘浓烈、蠕化效果不稳定，工作环境差。
2、目前蠕墨铸铁发动机缸体和缸盖一般为rut450牌号(技术要求：蠕化率≥80％，铸件本体抗拉强度≥400mpa，硬度200hb～250hb，延伸率≥1％)，为保证较高的力学性能，传统工艺在铁水中加入较多的cu、sn、mo、ni合金贵金属进行高合金化工艺处理，保证珠光体含量达到珠85以上，高合金化工艺不仅较大程度地提高生产成本，而且随着珠光体含量增加，缸体、缸盖复杂结构冷却不同，造成硬度差异加剧，导致刀具磨损严重，降低机加工性能。另外，有企业利用冲入法生产固溶强化铁素体蠕墨铸铁气缸盖，基体组织几乎为铁素体，铸件本体硬度相对较低。
3、因此，现有高牌号rut450蠕墨铸铁材质的发动机缸体和缸盖及其生产工艺仍有待改进。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种混基固溶强化蠕墨铸铁及其制备方法，本专利技术的混基固溶强化蠕墨铸铁的力学性能和机械加工性能得到提高，稳定达到rut450牌号力学性能的要求，并保持较好的稳定性、一致性以及可追溯性。
2、为了实现以上目的，本专利技术提供了以下技术方案。
3、本专利技术的第
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述蠕墨铸铁的组织中：蠕化率≥80％，珠光体含量≥25％，抗拉强度≥400mpa，硬度为200hb～250hb，延伸率为4.5％～5.5％。
5、本专利技术的第二方面提供了一种第一方面所述的混基固溶强化蠕墨铸铁的制备方法，所述制备方法包括：在原铁水出铁时，在浇包内加入合金材料；以及对铁水依次进行蠕化和孕育喂线处理、扒渣、测温、浇注，得到混基固溶强化蠕墨铸铁铸件。
6、在本专利技术的一些实施方式中，在感应电炉加入废钢、回炉料以及生铁原材料熔化生成原铁水，原铁水的成分和热分析液相线温度满足技术要求后出铁，且在原铁水出铁时，在浇包内加入合金材料。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述原铁水的热分析液相线温度为1165℃～1175℃。
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述原铁水的化学成分按照质量百分比计包括：c2.80％～3.30％，si 3.10％～3.60％，mn 0.4％～0.8％，p 0～0.04％且不为0，s0.010％～0.015％。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述合金材料包括电解铜、钼铁及铬铁。
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述蠕化和孕育喂线处理的过程包括：先进行蠕化包芯线喂线，以及所述蠕化包芯线剩余4m～8m时，孕育包芯线开始随同所述蠕化包芯线喂线至结束。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述蠕化包芯线的合金粉末包括以质量百分比计的以下各组分：si 40％～50％、mg 7.0％～7.4％、稀土金属6.0％～8.0％、ca 1.0％～2.5％、al 0～1.0％且不为0，余量为fe。
12、在本专利技术的一些实施方式中，所述蠕化包芯线的稀土金属选自ce和la，所述ce与所述la的质量比为3:2。
13、在本专利技术的一些实施方式中，所述孕育包芯线的合金粉末包括以质量百分比计的以下各组分：si 65％～75％，ca 1.0％～2.5％，al 0.8％～1.8％，ba 3％～5％，余量为fe。
14、在本专利技术的一些实施方式中，每千克铁水中，所述蠕化包芯线的加入量依据于所述原铁水中硫含量。
15、在本专利技术的一些实施方式中，同一炉的所述原铁水碳硫试样取2次，分别炉前化验，原铁水的硫含量按照四舍五入法取平均值，并依据该平均值计算所述蠕化包芯线的加入量。
16、在本专利技术的一些实施方式中，生产蠕铁气缸盖时，原铁水中s含量为0.010％≤s＜0.012％时，每千克铁水中蠕化包芯线加入量为0.0085m/kg～0.010m/kg；原铁水中s含量为0.012％≤s≤0.015％时，每千克铁水中蠕化包芯线加入量为0.0105m/kg～0.0120m/kg。
17、在本专利技术的一些实施方式中，生产蠕铁气缸体时，原铁水中s含量为0.010％≤s＜0.012％时，每千克铁水中蠕化包芯线加入量为0.0070m/kg～0.0085m/kg；原铁水中s含量为0.012％≤s≤0.015％时，每千克铁水中蠕化包芯线加入量为0.0090m/kg～0.0105m/kg。
18、在本专利技术的一些实施方式中，所述蠕化包芯线的喂线速度为18m/min～25m/min，所述孕育包芯线的喂线速度为18m/min～25m/min。
19、在本专利技术的一些实施方式中，所述蠕化和孕育喂线处理的温度为1430℃～1470℃。
20、在本专利技术的一些实施方式中，所述蠕化和孕育喂线处理后的铁水热分析的液相线温度为1155℃～1165℃。
21、与现有技术相比，本专利技术达到了以下技术效果：
22、本专利技术提供的混基固溶强化蠕墨铸铁的力学性能和机械加工性能得到提高，稳定达到rut450牌号力学性能的要求，并保持较好的稳定性、一致性以及可追溯性。
23、本专利技术利用喂丝法制备混基固溶强化蠕墨铸铁，具有镁吸收率高、减少环境污染的优点，能够精准加入蠕化包芯线和孕育包芯线，稳定控制蠕化率，并保持较好的稳定性、一致性以及可追溯性。
24、本专利技术利用低合金固溶强化的原理，在硅固溶强化铁素体蠕墨铸铁的基础上，通过加入少量合金，使少量铁素体部分转变为珠光体(珠光体含量≥25％)，提高蠕墨铸铁铸件力学性能和机械加工性能，稳定达到rut450牌号力学性能要求：蠕化率≥80％，抗拉强度≥400mpa，硬度为200hb～250hb，延伸率≥1％。
25、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
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1.一种混基固溶强化蠕墨铸铁，其特征在于，包括按质量百分比计的以下各组分：
2.如权利要求1所述的混基固溶强化蠕墨铸铁，其特征在于，所述蠕墨铸铁的组织中：蠕化率≥80％，珠光体含量≥25％，抗拉强度≥400MPa，硬度为200HB～250HB，延伸率为4.5％～5.5％。
3.一种权利要求1-2任一项所述的混基固溶强化蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在原铁水出铁时，在浇包内加入合金材料；以及对铁水依次进行蠕化和孕育喂线处理、扒渣、测温、浇注，得到混基固溶强化蠕墨铸铁铸件。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述原铁水的成分和热分析液相线温度满足要求后出铁，所述原铁水的热分析液相线温度为1165℃～1175℃；
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述原铁水的化学成分按照质量百分比计包括：C 2.80％～3.30％，Si 3.10％～3.60％，Mn 0.4％～0.8％，P 0～0.04％且不为0，S 0.010％～0.015％。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述蠕化和孕
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述蠕化包芯线的合金粉末包括以质量百分比计的以下各组分：Si 40％～50％、Mg 7.0％～7.4％、稀土金属6.0％～8.0％、Ca1.0％～2.5％、Al 0～1.0％且不为0，余量为Fe；
8.如权利要求3所述的制备方法，所述蠕化和孕育喂线处理后的铁水热分析的液相线温度为1155℃～1165℃；
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，每千克铁水中，所述蠕化包芯线的加入量依据于所述原铁水中硫含量；
10.如权利要求6或9所述的制备方法，其特征在于，生产蠕铁气缸盖时，原铁水中S含量为0.010％≤S＜0.012％时，每千克铁水中蠕化包芯线加入量为0.0085m/kg～0.010m/kg；原铁水中S含量为0.012％≤S≤0.015％时，每千克铁水中蠕化包芯线加入量为0.0105m/kg～0.0120m/kg；
...【技术特征摘要】
1.一种混基固溶强化蠕墨铸铁，其特征在于，包括按质量百分比计的以下各组分：
2.如权利要求1所述的混基固溶强化蠕墨铸铁，其特征在于，所述蠕墨铸铁的组织中：蠕化率≥80％，珠光体含量≥25％，抗拉强度≥400mpa，硬度为200hb～250hb，延伸率为4.5％～5.5％。
3.一种权利要求1-2任一项所述的混基固溶强化蠕墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在原铁水出铁时，在浇包内加入合金材料；以及对铁水依次进行蠕化和孕育喂线处理、扒渣、测温、浇注，得到混基固溶强化蠕墨铸铁铸件。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述原铁水的成分和热分析液相线温度满足要求后出铁，所述原铁水的热分析液相线温度为1165℃～1175℃；
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述原铁水的化学成分按照质量百分比计包括：c 2.80％～3.30％，si 3.10％～3.60％，mn 0.4％～0.8％，p 0～0.04％且不为0，s 0.010％～0.015％。
6.如权利要求3所述的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：安存国，李永亮，乔进国，鲍俊敏，廉贞松，张行河，孙帆，孙业弟，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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