[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101418414A [43]公开日2009年4月29日
[21]申请号200810243632.5[22]申请日2008.12.11
[21]申请号200810243632.5
[71]申请人南车戚墅堰机车有限公司
地址213011江苏省常州市延陵东路358号
[72]发明人马永威 张杰 [74]专利代理机构常州市江海阳光专利代理有限责任公司代理人翁坚刚
[51]Int.CI.C22C 37/10 (2006.01)C22C 33/08 (2006.01)C21D 5/00 (2006.01)
B22D 1/00 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 3 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明公开了一种QT600－3球铁铸件及其制造
方法，该球铁铸件的硬度范围为180HB～220HB，抗
拉强度≥600MPa。含有：C为3.3％～3.8％，Si为2.
2％～2.5％，Mn为0.2％～0.4％，稀土RE为0.06％
～0.08％，Mg为0.03％～0.06％，Cu为0.33％～0.
4％，P≤0.15％，S≤0.02％，其他微量杂质，其
余为Fe。其制造方法为：将含铁原料加热成铁水并
熔炼，倒入铁水包中冷却。在具有球化剂与铜块的
铁水包中倒入铁水，放置。将铁水浇注到铸型中，
加入孕育剂，冷却。开箱、清理、回火处理、冷却、
抛丸、油漆即可。本发明的球铁铸件的抗拉强度高，
硬度均匀。
200810243632.5权 利 要 求 书第1/1页 1、一种QT600-3球铁铸件，其特征在于：该QT600-3球铁铸件为铸态状球铁铸件，其硬度范围为180HB～220HB，抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥370MPa，延伸率≥3％。
2、根据权利要求1所述的QT600-3球铁铸件，其特征在于：铸态状QT600-3球铁铸件所含的化学成分的重量百分比是：C为3.3％～3.8％；Si为2.2％～2.5％；Mn为0.2％～0.4％；稀土Re为0.06％～0.08％；Mg为0.03％～0.06％；Cu为0.33％～0.4％；P≤0.15％；S≤0.02％；其他微量杂质；其余为Fe。
3、一种权利要求2所述的QT600-3球铁铸件的制造方法，其特征在于具有以下步骤：
①熔炼铁水：将已测过成分的含铁原料加热使之成为1500℃～1550℃的铁水并熔炼，然后倒入铁水包中自然冷却至1440℃～1480℃；
②球化处理：在预先已经放置好球化剂与铜块的另一个铁水包中，倒入步骤①得到的铁水，放置时间不少于3分钟；
③浇注：将球化处理后的铁水浇注到铸型中，同时随流加入孕育剂，然后自然冷却12小时～14小时；
④后处理：将铸型开箱、取出铸态球铁铸件进行清理，将铸态球铁铸件放入热处理炉进行回火处理，回火温度为500℃～600℃，保温时间为2h～4h，回火处理后自然冷却，再依次进行抛丸处理以及油漆即可。 4、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法，其特征在于：步骤①中的含铁原料为生铁、废钢以及锰铁。
5、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法，其特征在于：步骤②中球化剂为Q-3重稀土球化剂，Q-3重稀土球化剂所含的化学成分的重量百分比是：稀土Re为0.01～0.03％，Mg为0.06～0.08％，Al≤0.015％，Si为0.4％，其余为Fe。
6、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法，其特征在于：步骤③中的孕育剂为Y-3孕育剂，Y-3孕育剂所含的化学成分的重量百分比是：Si为72.3％，Ca为1.2％，Ba为2.3％，其余为Fe。
7、根据权利要求3所述的QT600-3球铁铸件的制造方法，其特征在于：步骤①中，在将含铁原料加热使之成为1500℃～1550℃的铁水时，取三角试块进行含碳量的检测：若含碳量小于规定指标，则加入增碳剂；若含碳量大于规定指标，则加入废钢。
200810243632.5说 明 书第1/3页
QT600-3球铁铸件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种球铁铸件及其制造方法。
背景技术
球铁是球墨铸铁的简称。通过将生铁、废钢以及锰铁等原料经过铁水熔炼、球化处理、浇注、热处理等步骤而得到材质为QT600-3球铁的铸件，其中，内燃机车柴油机的主轴承盖就可以是这种铸件。为了达到主轴承盖的性能指标，在进行上述浇注的同时进行随流孕育，所采用的热处理为正火处理，在
正火处理后还进行回火处理。经过上述处理的主轴承盖的抗拉强度不小于600MPa，屈服强度不小于370MPa，延伸率不小于3％，但其硬度均匀性较差，硬度范围达到180HB～270HB，不利于主轴承盖的机械加工和配合性能。如果不经过正火处理则会使得主轴承盖的抗拉强度小于600MPa。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，提供一种抗拉强度、屈服强度和延伸率均较高、硬度的均匀性较好的QT600-3球铁铸件及其制造方法。
实现本发明一个目的的技术方案是：一种QT600-3球铁铸件，该QT600-3球铁铸件为铸态状球铁铸件，其硬度范围为180HB～220HB，抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥370MPa，延伸率≥3％。铸态状QT600-3球铁铸件所含的化学成分的重量百分比是：C为3.3％～3.8％；Si为2.2％～2.5％；Mn为0.2％～0.4％；稀土Re为0.06％～0.08％；Mg为0.03％～0.06％；Cu为0.33％～0.4％；P≤0.15％；S≤0.02％；其他微量杂质；其余为Fe。 实现本发明另一个目的的技术方案是：一种QT600-3球铁铸件的制造方法，具有以下步骤：①熔炼铁水：将已测过成分的含铁原料加热使之成为1500℃～1550℃的铁水并熔炼，然后倒入铁水包中自然冷却至1440℃～1480℃。②球化处理：在预先已经放置好球化剂与铜块的另一个铁水包中，倒入步骤①得到的铁水，放置时间不少于3分钟。③浇注：将球化处理后的铁水浇注到铸型中，同时随流加入孕育剂，然后自然冷却12小时～14小时。④后处理：将铸型开箱
、取出铸态球铁铸件进行清理，将铸态球铁铸件放入热处理炉进行回火处理，回火温度为500℃～600℃，保温时间为2h～4h，回火处理后自然冷却，再依次进行抛丸处理
以及油漆即可。
上述步骤①中的含铁原料为生铁、废钢以及锰铁。
上述步骤②中球化剂为Q-3重稀土球化剂，Q-3重稀土球化剂所含的化学成分的重量百分比是：稀土Re为0.01～0.03％，Mg为0.06～0.08％，Al≤0.015％，Si为0.4％，其余为Fe。
上述步骤③中的孕育剂为Y-3孕育剂，Y-3孕育剂所含的化学成分的重量百分比是：Si 为72.3％，Ca为1.2％，Ba为2.3％，其余为Fe。
上述步骤①中，在将含铁原料加热使之成为1500℃～1550℃的铁水时，取三角试块进行含碳量的检测：若含碳量小于规定指标，则加入增碳剂；若含碳量大于规定指标，则加入废钢。
本发明具有积极的效果：(1)本发明的制造方法用于制造内燃机车柴油机的主轴承盖时，这种球铁铸件为铸态球铁铸件，不仅省去了正火处理步骤，而且最后得到的铸态QT600-3球铁的硬度均匀，抗拉强度、屈服强度和延伸率均较高、综合力学性能较好，能够使得该主轴承盖的力学性能较好。(2)本发明的方法所得到的铸件中所含的元素符合QT600-3球铁的规定，是由于所投各种原料和辅助材料在事先
均测过成分，对于各种材料的投入量均经过仔细的计算。随着铸造步骤的进行，还进行成分的监控，并可在后续的投料中进行调整，在发现某种元素含量小于指标，则进行该种元素的添加，在发明某种元素的含量超过指标，则加大其余元素的投料比例。(3)本发明的方法中，省去正火处理步骤，最后的球铁还是铸态球铁，不仅抗拉强度等较高，而且有利于节约能源和环境保护。
具体实施方式
本发明的QT600-3球铁铸件为铸态状球铁铸件，其硬度范围为180HB～220HB，抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥370MPa，延伸率≥3％。其所含的化学成分的重量百分比是：C 为3.3％～3.8％；Si为2.2％～2.5％；Mn为0.2％～0.4％；稀土Re为0.06％～0.08％；Mg为0.03％～0.06％；Cu为0.33％～0.4％；P≤0.15％；S≤0.02％；其他微量杂质；其余为Fe。
本发明的QT600-3球铁铸件的制造方法如下：
①熔炼铁水：将已测过成分的生铁、废钢以及锰铁加热使之成为1530℃的铁水并熔炼，这一过程中需要取三角试块进行含碳量的检测：若含碳量小于规定指标，则加入增碳剂；若含碳量大于规定指标，则加入废钢。然后倒入铁水包中自然冷却至1460℃。
②球化处理：在预先已经放置好球化剂与铜块的另一个铁水包中，倒入步骤①得到的铁
水，放置时间不少于3分钟。球化剂为Q-3重稀土球化剂，其所含的化学成分的重量百分比是：稀土Re为0.01～0.03％，Mg为0.06～0.08％，Al≤0.015％，Si为0.4％，其余为Fe。
③浇注：将球化处理后的铁水浇注到铸型中，同时随流加入孕育剂，然后自然冷却12小时。孕育剂为Y-3孕育剂，其所含的化学成分的重量百分比是：Si为72.3％，Ca为1.2％，Ba为2.3％，其余为Fe。
④后处理：将铸型开箱、取出铸态球铁铸件进行清理，将铸态球铁铸件放入热处理炉进行回火处理，回火温度为550℃，保温时间为3h，回火处理后自然冷却，再依次进行抛丸处理以及油漆即可。
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