(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010975363.2
(22)申请日 2020.09.16
(71)申请人 宁德际福机械制造有限公司
地址 352100 福建省宁德市柘荣县山顶岚
机械制造园区9号地块
(72)发明人 余海光 吴秀金 鲁程国 游小忠
(74)专利代理机构 温州瓯越专利代理有限公司
33211
代理人 张玲玲
(51)Int.Cl.
C22C 37/04(2006.01)
C22C 37/10(2006.01)
C22C 33/10(2006.01)
(54)发明名称
汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件及其生
产工艺
(57)摘要
本发明涉及汽车配件生产用QT700‑8球墨铸
铁件，其特征在于，包括以下组分：(4.50～
4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜
0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜
0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01‑0.020％、S:≤
0.035％、Mg:0.038‑0.06％、RE:0.02‑0.04％，余
量为铁及不可避免的杂质，本发明的有益效果
为：本发明所用原材料与生产普通球墨铸铁件相
同，本发明铸造工艺简单，适用于普通的粘土湿
型砂，本发明配料工艺和生产工艺适用于工业化
批量生产，
且力学性能的稳定性好。权利要求书1页 说明书3页CN 112063915 A 2020.12.11
C N 112063915
A
1.汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件，其特征在于，包括以下组分：(4.50～4.80)％C，(1.70～
2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％，余量为铁及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件，其特征在于：所述QT700-8球墨铸铁件的金相组织为：无碳化物的珠光体≥85％，石墨球数为100-150个/ mm 2，球化等级1-3级，球径大小6-7级，力学性能为：抗拉强度Rm≥750MPa，延伸率A≥9%。
3.如权利要求1或2所所述的汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件生产工艺，其特征在于：
S1：配料：按一定质量百分比配置原料；
S2：第一次熔化：将废钢总量的65％和球铁铁屑总量的65％投入至电炉中，调节电炉功率 ≤80％最大功率，加热熔化；
S3：第二次熔化：将增碳剂、硅铁、锰铁、钼铁、剩余的废钢和剩余的球铁铁屑投入上述电炉中，调节电炉功率＝100％最大功率，升温至1380-1400℃；
S4：精炼：取样检测并根据检测结果调整化学成分为 (4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％使电炉升温至1550- 1570℃，保温2-3min后，扒渣出铁液； S5：球化反应：在堤坝式浇包的凹坑内按一定顺序加入FeSiMg8Re5球化剂、75硅铁及纯铜棒，每层捣平实后覆盖珍珠岩，将炉内符合要求的铁液冲入球化包中，球化反应完毕后造渣除渣，随后倒包孕育处理，在倒包过程中随铁液加入Sn和SiBa复合孕育剂，并充分搅拌铁液加盖珍珠岩后待用；
S6：造型：将混好的粘土湿型砂加入造型机中进行造型，型腔硬度大于75； S7浇筑：将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，浇注时随流加入SiBi孕育剂；
S8：脱箱：根据铸件壁厚和大小按要求进行开箱，开箱时间≥2h，得到高强度高韧性铸态QT700-8球墨铸铁件。 4.根据权利要求3所述的汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件生产工艺，其特征在于：所述原材料包括(4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％，余量为废钢和球铁铁屑、硅铁、锰铁、钼铁。
权 利 要 求 书1/1页CN 112063915 A
汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件及其生产工艺
技术领域
[0001]本发明涉及汽车配件铸铁件领域，具体涉及汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件及其生产工艺。
背景技术
[0002]球墨铸铁是20世纪40年代末发展起来的一种铸造合金，它是向铁水中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。由于石墨呈球状，其机械性能远远超过灰铸铁，优于可锻铸铁，甚至接近钢材，而价格低于钢，并且有许多优良使用性能，如应力集中性低、抗冲击性好等。因此，许多重要机械零件，如曲轴、连杆、阀体、缸套等均可采用球墨铸铁，以节约钢材、降低成本，球墨铸铁件自问世以来，因具有良好的力学性能和铸造性能得以迅速发展，已成为重要的工程材料，在工业生产中得到了广泛的应用，目前国家标准GB/T1348-2009 《球墨铸铁件》规定的球墨铸铁件共有14个牌号，一般是低强度高延伸率或高强度低延伸率，这些牌号的球墨铸铁已经广泛的应用于各个领域，为国民经济发展做出了巨大贡献。但随着我国经济的快速发展和科技水平的提高，很多铸钢件产品逐渐要求由高强度高韧性的球墨铸铁件替代，特别是汽车工业的快速发展，商用车向着重载、高速、低能耗方向发展，汽车空载轻量化的需求不断增加，也催生了汽车零部件对高强度高韧性铸态球墨铸铁件的需求。 [0003]为适应高强度、高韧性的球墨铸铁件的需求，必须研发出一系列具有高强度、高韧性的新型球墨铸铁件材料，而目前国外该类产品的研发仅有瑞士的GF公司形成系列化产品，正进行推广应用阶段，国内对高强度高韧性球墨铸铁的研究主要是通过热处理后获得，还没有能够满足工业化批量生产的稳定工艺。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，
提供汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件及其生产工艺。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件，其特征在于，包括以下组分：(4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％，余量为铁及不可避免的杂质。
[0006]上述的汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件可进一步设置为：所述QT700-8球墨铸铁件的金相组织为：无碳化物的珠光体≥85％，石墨球数为100-150个/ mm2，球化等级1-3级，球径大小6-7级，力学性能为：抗拉强度Rm≥750MPa，延伸率A≥9%。
[0007]本发明还涉及汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件生产工艺，其特征在于：S1：配料：按一定质量百分比配置原料；
S2：第一次熔化：将废钢总量的65％和球铁铁屑总量的65％投入至电炉中，调节电炉功率≤80％最大功率，加热熔化，；
S3：第二次熔化：将增碳剂、硅铁、锰铁、钼铁、剩余的废钢和剩余的球铁铁屑投入上述电炉中，调节电炉功率＝100％最大功率，升温至1380-1400℃；
S4：精炼：取样检测并根据检测结果调整化学成分为 (4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％使电炉升温至1550- 1570℃，保温2-3min后，扒渣出铁液；
S5：球化反应：在堤坝式浇包的凹坑内按一定顺序加入FeSiMg8Re5球化剂、75硅铁及纯铜棒，每层捣平实后覆盖珍珠岩，将炉内符合要求的铁液冲入球化包中，球化反应完毕后造渣除渣，随后倒包孕育处理，在倒包过程中随铁液加入Sn和SiBa复合孕育剂，并充分搅拌铁液加盖珍珠岩后待用；
S6：造型：将混好的粘土湿型砂加入造型机中进行造型，型腔硬度大于75；
S7浇筑：将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，浇注时随流加入SiBi孕育剂；
S8：脱箱：根据铸件壁厚和大小按要求进行开箱，开箱时间≥2h，得到高强度高韧性铸态QT700-8球墨铸铁件。
[0008]上述的汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件生产工艺可进一步设置为：所述原材料包括(4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％，余量为废钢和球铁铁屑、硅铁、锰铁、钼铁。
[0009]本发明的有益效果为：本发明所用原材料与生产普通球墨铸铁件相同，本发明铸造工艺简单，适用于普通的粘土湿型砂，本发明配料工艺和生产工艺适用于工业化批量生产，且力学性能的稳定性好。
具体实施方式
[0010]汽车配件生产用QT700-8球墨铸铁件，包括以下组分：(4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％，余量为铁及不可避免的杂质，金相组织为：无碳化物的珠光体≥85％，石墨球数为100-150个/ mm2，球化等级1-3级，球径大小6-7级，力学性能为：抗拉强度Rm≥750MPa，延伸率A≥9%；
其制备工艺为：
S1：配料：配置原料，包括(4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％，余量为废钢和球铁铁屑、硅铁、锰铁、钼铁；
S2：第一次熔化：将废钢总量的65％和球铁铁屑总量的65％投入至电炉中，调节电炉功率≤80％最大功率，加热熔化，得铁水A；
S3：第二次熔化：将增碳剂、硅铁、锰铁、钼铁、剩余的废钢和剩余的球铁铁屑投入上述电炉中，调节电炉功率＝100％最大功率，升温至1380-1400℃；
S4：精炼：从B中取样检测并根据检测结果调整化学成分为(4.50～4.80)％C，(1.70～2.0)％Si，Mn＜0.20％，P＜0.03％，S≤0.01％，(0.30～0.4)％Cu，Sn＜0.02％，Bi＜
0.02％，Sb:0.01-0.020％、S:≤0.035％、Mg:0.038-0.06％、RE:0.02-0.04％使电炉升温至1550- 1570℃，保温2-3min后，扒渣出铁液；
S5：球化反应：在堤坝式浇包的凹坑内按一定顺序加入FeSiMg8Re5球化剂、75硅铁及纯铜棒，每层捣平实后覆盖珍珠岩，将炉内符合要求的铁液冲入球化包中，球化反应完毕后造渣除渣，随后倒包孕育处理，在倒包过程中随铁液加入Sn和SiBa复合孕育剂，并充分搅拌铁液加盖珍珠岩后待用；
S6：造型：将混好的粘土湿型砂加入造型机中进行造型，型腔硬度大于75；
S7浇筑：将球化孕育后的纯净铁液吊入浇注位置进行浇注，浇注时随流加入SiBi孕育剂；
S8：脱箱：根据铸件壁厚和大小按要求进行开箱，开箱时间≥2h，得到高强度高韧性铸态QT700-8球墨铸铁件。
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