本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)以及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，用戶對(duì)重卡的安全性、輕量化、節(jié)能環(huán)保、物美價(jià)廉等方面要求日益嚴(yán)格，特別是在提高整車裝載能力，多拉快跑的需求上更加迫切。這樣，各整車廠為贏得市場(chǎng)，對(duì)配套零部件的材質(zhì)性能提出了更高的要求，如何生產(chǎn)出高強(qiáng)度、高韌性的鑄件來(lái)滿足市場(chǎng)，成為各鑄件生產(chǎn)商的新課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)以及其制備方法，用于生產(chǎn)出高強(qiáng)度、高韌性的鑄件，并達(dá)到提高其疲勞強(qiáng)度的效果。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)，制備原料包括：q10生鐵、增碳劑、含鉻廢鋼、回爐料、稀土鎂合金、硅鐵、電解銅、錫、球化劑、孕育劑；其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：

c3.7％-3.8％,si2.4％-2.6％,mn0.3％-0.4％,p≤0.03％,s0.01％-0.02％,cu0.55％-0.60％,cr0.09％-0.14％,sn0.04％-0.05％,mg0.035％-0.055％,re0.025％-0.035％，其余為fe。

本方案，各原料的加入量，可以選擇q10生鐵加入量占10％、回爐料占10％、增碳劑加入量占3.5％、稀土鎂合金加入量占1％、電解銅加入量占0.6％、錫加入量占0.04％、其余為含鉻廢鋼。

本方案中，增碳劑吸收量不小于88％，含硫量小于等于0.4％。

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)制備方法，包括以下步驟：

(1)原料熔煉：將制備原料加入1t中頻電爐熔煉，采用高頻紅外碳硫分析儀、插入式電子測(cè)溫槍、耐克只讀光譜儀分析鐵水成份，制得化學(xué)成分合格的鐵液；

(2)球化處理及隨流孕育處理：采用堤壩式一噸鐵水包，在鐵水包內(nèi)加入球化劑球化孕育；然后澆注，在澆注時(shí)加入孕育劑隨流孕育，孕育劑用量控制在0.2％；鐵水出爐溫度控制在1560±10℃；

(3)澆注：選用鐵模覆砂造型工藝，鐵模覆砂箱的澆注系統(tǒng)設(shè)置陶瓷過(guò)濾片，陶瓷過(guò)濾片的型芯內(nèi)置冷鐵。

在上述方法中，稀土鎂合金用機(jī)加工鐵屑覆蓋。

在上述方法中，硅鐵按照4:3的重量分球化處理和隨流孕育過(guò)程兩次加入。

本方案有益效果是：

微量鉻元素由廢鋼配料帶入，其含量穩(wěn)定，且無(wú)須單獨(dú)儲(chǔ)存和防護(hù)，對(duì)環(huán)境和操作者造不成直接傷害；在熔煉過(guò)程中加入適量的電解銅、錫等，充分保證微量合金元素鉻、錫的復(fù)合強(qiáng)化作用，促進(jìn)珠光體的生成，實(shí)現(xiàn)鑄態(tài)下抗拉強(qiáng)度≥800、延伸率≥5％的材質(zhì)性能，獲得高強(qiáng)度、高韌性且內(nèi)部組織均勻的平衡懸掛鑄件產(chǎn)品；

運(yùn)用爐內(nèi)加si、球化孕育、隨流孕育等多次復(fù)合孕育的方法，并采用鐵模覆砂造型工藝，能夠提高細(xì)化晶粒、提高材料強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)，制備原料包括：q10生鐵、增碳劑、含鉻廢鋼、稀土鎂合金、硅鐵、電解銅、錫、球化劑、孕育劑；其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：

c3.7％,si2.5％,mn0.4％,p0.01％,s0.015％,cu0.60％,cr0.09％,sn0.045％,mg0.055％,re0.025％，其余為fe。其中增碳劑吸收量88％，含硫量0.2％。

選用高碳、低磷、低硫的優(yōu)質(zhì)q10生鐵加入量占10％、回爐料占10％、增碳劑加入量占3.5％、稀土鎂合金加入量占1％、電解銅加入量占0.6％、錫加入量占0.04％、其余為含鉻廢鋼。其中回爐料為鑄造車間的廢鑄件、澆口、冒口等廢金屬送回熔爐重熔的爐料。

微量鉻元素由廢鋼配料帶入，其含量穩(wěn)定，且無(wú)須單獨(dú)儲(chǔ)存和防護(hù)，對(duì)環(huán)境和操作者造不成直接傷害；在熔煉過(guò)程中加入適量的電解銅、錫等，充分保證微量合金元素鉻、錫的復(fù)合強(qiáng)化作用，促進(jìn)珠光體的生成，實(shí)現(xiàn)鑄態(tài)下抗拉強(qiáng)度≥800、延伸率≥5％的材質(zhì)性能，獲得高強(qiáng)度、高韌性且內(nèi)部組織均勻的平衡懸掛鑄件產(chǎn)品。

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)制備方法，包括以下步驟：

(1)原料熔煉：將制備原料加入1t中頻電爐熔煉，有利于成分的調(diào)整和對(duì)溫度的控制；采用高頻紅外碳硫分析儀、插入式電子測(cè)溫槍、耐克只讀光譜儀分析鐵水成份，及時(shí)掌握碳硅當(dāng)量，制得化學(xué)成分合格的鐵液。在加入原料時(shí)，稀土鎂合金用碎鐵削鐵銷覆蓋。

(2)球化處理及隨流孕育處理：采用堤壩式一噸鐵水包，在鐵水包內(nèi)加入球化劑球化孕育；然后澆注，在澆注時(shí)加入孕育劑隨流孕育，孕育劑用量控制在0.2％；鐵水出爐溫度控制在1550℃；保證塑性指標(biāo)的達(dá)成。

在球化處理及隨流孕育處理過(guò)程中，硅鐵按照4:3的重量分球化處理和隨流孕育過(guò)程兩次加入。

(3)澆注：選用鐵模覆砂造型工藝進(jìn)行造型，鐵模覆砂箱的澆注系統(tǒng)上設(shè)置陶瓷過(guò)濾片。陶瓷過(guò)濾片能夠?yàn)V除鑄件中的夾雜物，減少鑄件中的氣體，降低金屬液流充型時(shí)的紊流程度，改進(jìn)熔融金屬的流動(dòng)性，增加鑄件的充型能力和補(bǔ)縮能力，減少鑄件的表面缺陷。陶瓷過(guò)濾片的型芯內(nèi)置冷鐵，可以加強(qiáng)對(duì)金屬液的激冷效果和陶瓷過(guò)濾片的型芯的潰爛，防止鑄件縮松、砂孔缺陷的產(chǎn)生。

本實(shí)施例中的平衡懸掛鑄件下部較為厚大，厚大處設(shè)有四個(gè)立柱，可以在四個(gè)立柱成型處的鐵模覆砂箱上設(shè)置氣眼針，用于消除澆注過(guò)程時(shí)產(chǎn)生的氣孔。所述鐵模覆砂箱包括上型箱和下型箱，上型箱內(nèi)設(shè)有明冒口，下型箱內(nèi)均勻設(shè)有3個(gè)暗冒口；所述澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆口采用扁平狀，內(nèi)澆口的橫截面積小于澆注系統(tǒng)的橫澆口橫截面積；可以避免由于熱縮作用所引起的內(nèi)澆口端鑄件縮孔現(xiàn)象。另外，可以消除厚大熱節(jié)部位的縮松缺陷，以獲得組織均勻的鑄件。

實(shí)施例2

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)，制備原料包括：q10生鐵、增碳劑、含鉻廢鋼、稀土鎂合金、硅鐵、電解銅、錫、球化劑、孕育劑；其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：

c3.75％,si2.6％,mn0.3％,p0.02％,s0.02％,cu0.55％,cr0.115％,sn0.05％,mg0.035％,re0.03％，其余為fe。其中增碳劑吸收量90％，含硫量0.4％。

選用高碳、低磷、低硫的優(yōu)質(zhì)q10生鐵加入量占10％、回爐料占10％、增碳劑加入量占3.5％、稀土鎂合金加入量占1％、電解銅加入量占0.6％、錫加入量占0.04％、其余為含鉻廢鋼。

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)制備方法，包括以下步驟：

(1)原料熔煉：將制備原料加入1t中頻電爐熔煉，有利于成分的調(diào)整和對(duì)溫度的控制；采用高頻紅外碳硫分析儀、插入式電子測(cè)溫槍、耐克只讀光譜儀分析鐵水成份，及時(shí)掌握碳硅當(dāng)量，制得化學(xué)成分合格的鐵液。在加入原料時(shí)，稀土鎂合金用碎鐵削鐵銷覆蓋。

(2)球化處理及隨流孕育處理：采用堤壩式一噸鐵水包，在鐵水包內(nèi)加入球化劑球化孕育；然后澆注，在澆注時(shí)加入孕育劑隨流孕育，孕育劑用量控制在0.2％；鐵水出爐溫度控制在1560℃；保證塑性指標(biāo)的達(dá)成。

在球化處理及隨流孕育處理過(guò)程中，硅鐵按照4:3的重量分球化處理和隨流孕育過(guò)程兩次加入。

(3)澆注：選用鐵模覆砂造型工藝進(jìn)行造型，鐵模覆砂箱的澆注系統(tǒng)上設(shè)置陶瓷過(guò)濾片。

實(shí)施例3

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)，制備原料包括：q10生鐵、增碳劑、含鉻廢鋼、稀土鎂合金、硅鐵、電解銅、錫、球化劑、孕育劑；其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：

c3.8％,si2.4％,mn0.35％,p0.03％,s0.01％,cu0.575％,cr0.14％,sn0.04％,mg0.045％,re0.035％，其余為fe。

其中增碳劑吸收量92％，含硫量0.3％。

選用高碳、低磷、低硫的優(yōu)質(zhì)q10生鐵加入量占10％、回爐料占10％、增碳劑加入量占3.5％、稀土鎂合金加入量占1％、電解銅加入量占0.6％、錫加入量占0.04％、其余為含鉻廢鋼。

一種平衡懸掛鑄件用球墨鑄鐵新材質(zhì)制備方法，包括以下步驟：

(1)原料熔煉：將制備原料加入1t中頻電爐熔煉，有利于成分的調(diào)整和對(duì)溫度的控制；采用高頻紅外碳硫分析儀、插入式電子測(cè)溫槍、耐克只讀光譜儀分析鐵水成份，及時(shí)掌握碳硅當(dāng)量，制得化學(xué)成分合格的鐵液。在加入原料時(shí)，稀土鎂合金用碎鐵削鐵銷覆蓋。

(2)球化處理及隨流孕育處理：采用堤壩式一噸鐵水包，在鐵水包內(nèi)加入球化劑球化孕育；然后澆注，在澆注時(shí)加入孕育劑隨流孕育，孕育劑用量控制在0.2％；鐵水出爐溫度控制在1570℃；保證塑性指標(biāo)的達(dá)成。

在球化處理及隨流孕育處理過(guò)程中，硅鐵按照4:3的重量分球化處理和隨流孕育過(guò)程兩次加入。

(3)澆注：選用鐵模覆砂造型工藝進(jìn)行造型，鐵模覆砂箱的澆注系統(tǒng)上設(shè)置陶瓷過(guò)濾片。

除說(shuō)明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。

上述對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。