無磁蠕墨鑄鐵材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無磁蠕墨鑄鐵材料，屬于鑄鐵材料領(lǐng)域。該材料各組分重量百分比為：C2.8-3.5%，Si3.5-4.2%，Ni3.0-5.0%，Mn6.O-8.0％，Cu3.0-4.0%，Al0.4-0.7%，Mg（殘）0.01-0.018%，Re（殘）0.01-0.02%，雜質(zhì)（S、P等）總量≤0.2%，其余為Fe。該材料以原生鐵、廢鋼、硅鐵、錳鐵、電解鎳、純銅等為主要原料，經(jīng)配料、熔煉，蠕化、多次孕育、澆注、開箱空冷與埋砂保溫冷卻工藝制得。該材料的基體組織為：蠕蟲狀石墨+奧氏體+滲碳體（<2%），磁導(dǎo)率低，熱穩(wěn)定性高，加工性能優(yōu)良，適于精密無磁零部件的生產(chǎn)與應(yīng)用。
【專利說明】無磁蠕墨鑄鐵材料【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鐵材料領(lǐng)域，具體涉及一種無磁蠕墨鑄鐵材料。
【背景技術(shù)】
[0002]在軍事上，多數(shù)磁防護(hù)水平高的艦船的船體、主機(jī)設(shè)備及武器裝備，為了避免產(chǎn)生感應(yīng)磁場，提高軍事設(shè)施的安全性，大多采用無磁材料來制造，尤其是現(xiàn)代掃雷艇上的無磁發(fā)動(dòng)機(jī)，所有零部件均采用無磁材料制造。在工業(yè)中，各類大型的發(fā)電機(jī)組、變壓器、電力輸送等設(shè)備中都設(shè)有防磁的結(jié)構(gòu)零件，如果這些零件磁導(dǎo)率高，就會(huì)在零件內(nèi)部產(chǎn)生很大的渦流，消耗大量電能，并使零部件溫度升高而損壞，因此這些零件需要選用磁導(dǎo)率比較低的金屬材料制得，一般要求相對(duì)磁導(dǎo)率小于3.5 h/m。
[0003]在無磁鑄鐵(錳系和鎳系)材料中，無磁鑄鐵良好的性能(磁導(dǎo)率小于3.5 h/m)，在各類防磁結(jié)構(gòu)零部件中被應(yīng)用，部分替代了鋁、銅等有色金屬及其合金，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。然而，錳系無磁鑄鐵(ZL200610042044.6)和Μη系無磁球墨鑄鐵(ZL200910020800.9)，其典型的基體組織分別是“奧氏體+片狀石墨+滲碳體(5%)”和“奧氏體+球狀石墨+滲碳體(3%)”，均因硬度太高(布什硬度260-290ΗΒ)，機(jī)械加工性能差，只能用在不加工或粗加工零部件上；鎳系無磁鑄鐵，雖然硬度較低，但易產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，難以在須精細(xì)加工的無磁零部件上使用，而且由于資源稀缺造價(jià)昂貴，限制了材料的應(yīng)用。同時(shí)，上述材料的基體組織的高溫穩(wěn)定性較差，在工作溫度超過300°C時(shí)，組織易發(fā)生分解和氧化，使材料的磁導(dǎo)率升高，尺寸變化等問題，喪失了無磁材料的應(yīng)有性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有無磁鑄鐵材料的諸多問題與不足，本發(fā)明提供了一種新型的無磁蠕墨鑄鐵材料，該材料的金相組織為:蠕蟲狀石墨+奧氏體+滲碳體(<2%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度300-420MPa,延伸率3.0-6.0%，布什硬度180-240HBW，物理性能為:相對(duì)磁導(dǎo)率〈1.5h/m,電阻率1.0-1.4μΩm;該材料硬度低，加工性能好，磁導(dǎo)率低，熱穩(wěn)定性高，抗氧化、抗生長能力強(qiáng)，適于電磁場環(huán)境下，工作溫度大于300°C以上，需要精細(xì)加工的無磁零部件上應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是:無磁蠕墨鑄鐵材料，其特征是:各組分及其重量百分比為:C2.8-3.5%, Si3.5-4.2%, Ni3.0-5.0%, Μη6.0-8.0%, Cu3.0-4.0%, Α10.4-0.7%,Mg (殘余)0.01-0.018%，Re (殘余)0.01-0.02%，雜質(zhì)(S、P 等)總量≤ 0.2%，其余為 Fe。
[0006]所屬的無磁蠕墨鑄鐵材料，在Mn6.0-8.0 %時(shí)，Si/ Mn=0.52-0.59，Ni/Mn=0.5-0.63，Cu/Mn=0.46-0.5。
[0007]所述材料選擇C2.8-3.5%，Si3.5-4.2%，在于碳硅的合理配合，使合金按照穩(wěn)定系進(jìn)行結(jié)晶，促進(jìn)合金中碳的石墨化，避免產(chǎn)生白口，碳、硅過低或過高會(huì)分別帶來石墨化不足和石墨形態(tài)惡化或奧氏體區(qū)域縮小等問題。
[0008]選擇Ni3.0-5.0%, Mn6.0-8.0%, Cu3.0-4.0%,在于三者的合理搭配和聯(lián)合協(xié)同作用，來改變合金的結(jié)晶條件，擴(kuò)大奧氏體區(qū)，把高溫狀態(tài)下的奧氏體組織保持到室溫，使高導(dǎo)磁率的鐵素體、珠光體混合基體組織轉(zhuǎn)變成無磁的奧氏體組織。其中，N1-Mn元素聯(lián)合作用，主要是擴(kuò)大奧氏體區(qū)，把高溫狀態(tài)下的奧氏體組織保持到室溫，同時(shí)獲得硬度適中的基體(單獨(dú)的Ni，可以達(dá)到上述目的，但解決不了加工硬化的問題；單獨(dú)的Mn，同樣可以達(dá)到上述目的，但因硬度太高，加工難度增加)；N1-Cu的聯(lián)合作用，主要是提高基體組織的穩(wěn)定性，抑制奧氏體的分解；Si_Mn的聯(lián)合作用，主要是可以有效抑制在高Si情況下的石墨漂浮問題。經(jīng)大量正交試驗(yàn)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在Μη6.0-8.0%時(shí)，只有Si/ Mn=0.52-0.59, Ni/Mn=0.5-0.63，Cu/Mn=0.46-0.5，才能獲得穩(wěn)定的基體組織，既達(dá)到降低磁導(dǎo)率、硬度的目的，又保證了加工性能。偏離上述比例，會(huì)分別產(chǎn)生白口，磁導(dǎo)率增大，硬度提高，加工性能惡化，組織不穩(wěn)定，以及造成成本提高和貴重金屬資源的浪費(fèi)等問題。
[0009]本發(fā)明所述的無磁蠕墨鑄鐵材料，以原生鐵(Q12-Q14)、廢鋼(中低碳)、電解鎳(Ν?99.50)、錳鐵(65FeMn)、硅鐵(75FeSi)、電解銅(1#)、純鋁(5052)、蠕化劑等為主要原料，經(jīng)原材料配制與熔煉、蠕化和多次孕育，及鑄件一定溫度下開箱空冷與埋砂保溫冷卻工藝制得。其中，原生鐵、廢鋼、電解鎳、錳鐵、硅鐵、電解銅采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的爐料牌號(hào)；蠕化劑采用FeSiMgRe合金，Mg4_5%，REl.0-1.5%，Si ( 40%，其余為Fe ;純鋁采用直徑5mm鋁絲。
[0010]其具體工藝為:
(I)配料將原生鐵、廢鋼、電解鎳、錳鐵、硅鐵、電解銅按照一定比例配置，原材料的配比是根據(jù)無磁蠕墨鑄鐵成分要求確定。該步驟中控制Si的含量在2.5-3.5%范圍內(nèi)，以保證后續(xù)處理Si的總量不超標(biāo)。
[0011](2)熔煉根據(jù)上述材料配比，將原生鐵、廢鋼、電解鎳、硅鐵、錳鐵、電解銅裝入中頻電爐中進(jìn)行熔煉，出爐溫度控制在1500-1550°C范圍內(nèi)。
[0012](3)蠕化處理采用FeSiMgRe進(jìn)行蠕化處理，加入量為0.3%_0.7%。
[0013](4)多次孕育采用75FeSi進(jìn)行一次、二次孕育，加入總量為1.0-1.4% ;澆注過程中，在澆包口插入純鋁絲，進(jìn)行瞬時(shí)孕育，加入量為0.5-0.8%。
[0014](5)開箱空冷與埋砂冷卻鑄件冷卻到800-850°C開箱空冷，待鑄件溫度降到300-400°C埋砂保溫冷卻4-6小時(shí)。
[0015]將經(jīng)過上述步驟制得的無磁蠕墨鑄件，無需熱處理，在鑄態(tài)下直接進(jìn)行加工使用。
[0016]在蠕化處理工藝中，蠕化處理是把片狀石墨轉(zhuǎn)變成蠕蟲狀石墨。實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，Mg (殘)0.01-0.018%, Re (殘)0.01-0.02%是形成蠕蟲狀石墨(蠕墨鑄鐵)和保證蠕化率的必要充分條件，殘余量低于這一范圍就會(huì)形成片狀石墨(灰口鑄鐵)，高于這一范圍就會(huì)形成球狀石墨(球墨鑄鐵)。只有獲得螺蟲狀石墨和較聞的螺化率，才能保證基體的高溫穩(wěn)定性和抗氧化能力。
[0017]合金元素的加入和蠕化處理，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的滲碳體，一方面造成石墨化減弱，磁導(dǎo)率升高；另一方面硬度提高，加工性能降低。為消除這些問題的產(chǎn)生，采用了多次孕育處理方法。一次孕育采用75FeSi孕育劑進(jìn)行處理，加入總量控制在1.0-1.4%范圍，主要作用是提高蠕蟲狀石墨的蠕化率，減少和改善滲碳體的數(shù)量和形態(tài)；二次孕育采用純鋁絲進(jìn)行瞬時(shí)處理，Al的總量控制在0.5-0.8%范圍內(nèi)。低于上述范圍不起作用或效果不明顯，不能消除因合金與滲碳體形成的復(fù)合碳化物，高于上述范圍會(huì)產(chǎn)生石墨漂浮現(xiàn)象，導(dǎo)致石墨形態(tài)與力學(xué)性能惡化。研究證明，合適的加入量和隨時(shí)孕育，可以最大限度地消除滲碳體，使材料的布氏硬度控制在較低范圍內(nèi)，既能防止了加工硬化現(xiàn)象的產(chǎn)生，改善加工性能，又能把磁導(dǎo)率降到最低。
[0018]鑄件不經(jīng)過熱處理，在鑄態(tài)下直接使用，必須對(duì)成型后冷卻方式進(jìn)行有效控制。經(jīng)過發(fā)明人長期試驗(yàn)摸索發(fā)現(xiàn)，鑄件冷卻到800-850°C開箱空冷，待鑄件溫度降到300-400°C埋砂保溫冷卻4-6小時(shí)，可以有效解決800°C后隨型冷卻，容易產(chǎn)生少量奧氏體分解產(chǎn)物(索氏體或針狀組織，這些組織具有很高磁性)，使材料磁導(dǎo)率升高的問題；也可以避免高于850°C開箱空冷，材料易產(chǎn)生氧化、變形，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢的問題；可以解決鑄件內(nèi)應(yīng)力高，需要進(jìn)行熱處理的問題。
[0019]所述的無磁蠕墨鑄鐵材料，鑄態(tài)下不經(jīng)熱處理直接使用。金相組織為:蠕蟲狀石墨+奧氏體+滲碳體(<2%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度300-420MPa，延伸率3.0-6.0%，布什硬度180-240HBW，物理性能為:相對(duì)磁導(dǎo)率<1.5h/m,電阻率1.0-1.4μΩm 。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
(1)無磁螺墨鑄鐵材料，解決了現(xiàn)有無磁鑄鐵硬度聞，容易廣生加工硬化，造成機(jī)械加工困難或不能進(jìn)行機(jī)械加工的技術(shù)問題；解決了現(xiàn)有無磁鑄鐵在較高溫度環(huán)境下組織不穩(wěn)定、易分解，導(dǎo)致磁導(dǎo)率升高和力學(xué)性能下降的技術(shù)難題。拓展了無磁鑄鐵的應(yīng)用范疇，為軍事和工業(yè)用無磁部件的精密制造提供了一種新型價(jià)廉的優(yōu)質(zhì)無磁材料。
[0021](2)本發(fā)明所述的無磁蠕墨鑄鐵材料，通過各合金元素的優(yōu)化設(shè)計(jì)和協(xié)同聯(lián)合作用，改變了鐵水結(jié)晶與組織轉(zhuǎn)變條件，為獲得無磁奧氏體基體和防止基體分解提供了可靠的技術(shù)保障。
[0022](3)本發(fā)明采用的蠕化和多次孕育綜合技術(shù)，使石墨蠕化率提高，增加了基體熱穩(wěn)定性，降低和改善了滲碳體的數(shù)量與形態(tài)，大幅度降低了材料的磁導(dǎo)率，與現(xiàn)有蠕化技術(shù)相比較，蠕化劑用量大大降低(至少減少1倍)，生產(chǎn)成本明顯降低。
[0023](4)本發(fā)明采用的成形后一定溫度開箱空冷與埋砂保溫冷卻技術(shù)，消除和防止了少量索氏體、針狀組織的產(chǎn)生，減少了鑄件的內(nèi)應(yīng)力，無須熱處理，可以在鑄態(tài)下直接加工使用，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為鑄態(tài)無磁螺墨鑄鐵金相石墨形態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1:
一種無磁蠕墨鑄鐵材料，各組分重量百分比為:C2.8%，Si4.2%，Ν?5.0%，Mn8.0 % ,Cu4.0%, A10.4%, Mg (殘)0.01-0.018%, Re (殘)0.01-0.02%，雜質(zhì)(S、P 等)總量≤ 0.2%，其余為Fe。其具體制備步驟為:
(1)配料使用的原材料主要有原生鐵(Z18)、廢鋼(45#)、電解鎳(Ni99.50)、錳鐵(65FeMn)、-#(75FeSi)、電解銅(1#)等，原材料的配比根據(jù)上述無磁蠕墨鑄鐵材料成分要求確定。其中，Si/ Mn=0.52-0.59，Ni/ Mn=0.5-0.63，Cu/Mn=0.47-0.5，原鐵水中硅的含量為 3.2%。
[0026](2)熔煉根據(jù)上一步驟的材料配比，將材料加入中頻電爐中進(jìn)行熔煉，出爐溫度控制在 1500-1550°C。
[0027](3)蠕化處理采用FeSiMgRe進(jìn)行蠕化處理，加入量為0.3%。
[0028](4)多次孕育采用75FeSi進(jìn)行一次、二次孕育，加入總量為1.0% ;澆注過程中，在澆包口插入純鋁絲，進(jìn)行瞬時(shí)孕育，加入量為0.5%。
[0029](5)開箱空冷與埋砂冷卻鑄件冷卻到800°C開箱空冷，待鑄件溫度降到300°C埋砂保溫冷卻4小時(shí)。
[0030]應(yīng)用效果:鑄態(tài)下，制成無磁發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，加工性能良好，在300°C以上工作溫度下，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)效果良好。金相組織為:奧氏體+蠕蟲狀石墨+滲碳體(1.3%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度420MPa，延伸率3%，布什硬度180HBW，物理性能為:磁導(dǎo)率1.2h/m,電阻率 1.ΟμΩπ?ο
[0031]實(shí)施例2:
一種無磁蠕墨鑄鐵材料，各組分重量百分比為:C2.9%，Si4.0%，Ν?4.5%，Mn7.5 %,Cu3.6%, A10.5%, Mg (殘)0.01-0.018%, Re (殘)0.01-0.02%，雜質(zhì)(S、P 等)總量 0.2%，其余為Fe。其具體制備步驟為:
Cl)配料使用的原材料主要有原生鐵(Z18)、廢鋼(45#)、電解鎳(Ni99.50)、錳鐵(65FeMn)、硅鐵(75FeSi)、電解銅(1#)、純鋁(5052)、蠕化劑(FeSiMgRe)等，原材料的配比根據(jù)上述無磁蠕墨鑄鐵材料成分要求確定。其中，Si/ Mn=0.52-0.59，Ni/ Mn=0.5-0.63,Cu/Mn=0.47-0.5，原鐵水中硅的含量為3.0%。
[0032](2)熔煉根據(jù)上一步驟的材料配比，將材料加入中頻電爐中進(jìn)行熔煉，出爐溫度控制在 1500-1550°C。
[0033](3)蠕化處理采用FeSiMgRe進(jìn)行蠕化處理，加入量為0.4%。
[0034](4)多次孕育采用75FeSi進(jìn)行一次、二次孕育，加入總量為1.1% ;澆注過程中，在澆包口插入純鋁絲，進(jìn)行瞬時(shí)孕育，加入量為0.6%。
[0035](5)開箱空冷與埋砂保溫冷卻鑄件冷卻到810°C開箱空冷，待鑄件溫度降到330°C埋砂冷卻4.5小時(shí)。
[0036]應(yīng)用效果:鑄態(tài)下，制成無磁發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，加工性能良好，在300°C以上工作溫度下，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)效果良好。金相組織為:奧氏體+蠕蟲狀石墨+滲碳體(1.4%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度380MPa，延伸率4%，布什硬度190HBW，物理性能為:磁導(dǎo)率1.3h/m,電阻率 1.?μΩπ?ο
[0037]實(shí)施例3:
一種無磁蠕墨鑄鐵材料，各組分重量百分比為:C3.0%，Si3.8%，Ν?4.0%，Mn7.0 % ,Cu3.4%, A10.55%, Mg (殘)0.01-0.018%, Re (殘)0.01-0.02%，雜質(zhì)(S、P 等)總量 0.2%,其余為Fe。其具體制備步驟為:
Cl)配料使用的原材料主要有原生鐵(Z18)、廢鋼(45#)、電解鎳(Ni99.50)、錳鐵(65FeMn)、硅鐵(75FeSi)、電解銅(1#)、純鋁(5052)、蠕化劑(FeSiMgRe)等，原材料的配比根據(jù)上述無磁蠕墨鑄鐵材料成分要求確定。其中，Si/ Mn=0.52-0.59，Ni/ Mn=0.5-0.63,Cu/Mn=0.47-0.5，原鐵水中硅的含量為2.8%。
[0038](2)熔煉根據(jù)上一步驟的材料配比，將材料加入中頻電爐中進(jìn)行熔煉，出爐溫度控制在 1500-1550°C。[0039](3)蠕化處理采用FeSiMgRe進(jìn)行蠕化處理，加入量為0.5%。
[0040](4)多次孕育采用75FeSi進(jìn)行一次、二次孕育，加入總量為1.2% ;澆注過程中，在澆包口插入純鋁絲，進(jìn)行瞬時(shí)孕育，加入量為0.65%。
[0041](5)開箱空冷與埋砂保溫冷卻鑄件冷卻到820°C開箱空冷，待鑄件溫度降到350°C埋砂冷卻5小時(shí)。
[0042]應(yīng)用效果:鑄態(tài)下，制成無磁發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，加工性能良好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)效果良好。金相組織為:奧氏體+蠕蟲狀石墨+滲碳體(1.5%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度350MPa，延伸率4.5%，布什硬度200HBW，物理性能為:磁導(dǎo)率1.4h/m,電阻率1.2μΩπι。
[0043]實(shí)施例4:
一種無磁蠕墨鑄鐵材料，各組分重量百分比為:C3.3%，Si3.6%，Ν?3.5%，Mn6.5 % ,Cu3.2%, A10.6%, Mg (殘)0.01-0.018%, Re (殘)0.01-0.02%，雜質(zhì)(S、P 等)總量≤ 0.2%，其余為Fe。其具體制備步驟為:
(1)配料使用的原材料主要有原生鐵(Z18)、廢鋼(45#)、電解鎳(Ni99.50)、錳鐵(65FeMn)、硅鐵(75FeSi)、電解銅(1#)、純鋁(5052)、蠕化劑(FeSiMgRe)等，原材料的配比根據(jù)上述無磁蠕墨鑄鐵材料成分要求確定。其中，Si/ Μη=0.52-0.59，Ni/ Mn=0.5-0.63,Cu/Mn=0.47-0.5，原鐵水中硅的含量為2.6%。
[0044](2)熔 煉根據(jù)上一步驟的材料配比，將材料加入中頻電爐中進(jìn)行熔煉，出爐溫度控制在 1500-1550°C。
[0045](3)蠕化處理采用FeSiMgRe進(jìn)行蠕化處理，加入量為0.6%。
[0046](4)多次孕育采用75FeSi進(jìn)行一次、二次孕育，加入總量為1.3% ;澆注過程中，在澆包口插入純鋁絲，進(jìn)行瞬時(shí)孕育，加入量為0.7%。
[0047](5)開箱空冷與埋砂保溫冷卻鑄件冷卻到840°C開箱空冷，待鑄件溫度降到380°C埋砂冷卻5.5小時(shí)。
[0048]應(yīng)用效果:鑄態(tài)下，制成大型發(fā)電機(jī)隔磁環(huán)，加工性能良好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，裝機(jī)效果良好。金相組織為:奧氏體+蠕蟲狀石墨+滲碳體(1.6%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度330MPa，延伸率5.0%，布什硬度230HBW，物理性能為:磁導(dǎo)率1.6h/m,電阻率1.3μΩπι。
[0049]實(shí)施例5:
一種無磁蠕墨鑄鐵材料，各組分重量百分比為:C3.5%，Si3.5%，Ν?3.0%，Mn6.0 % ,Cu3.0%, A10.7%, Mg (殘)0.01-0.018%, Re (殘)0.01-0.02%，雜質(zhì)(S、P 等)總量≤ 0.2%，其余為Fe。其具體制備步驟為:
(1)配料使用的原材料主要有原生鐵(Z18)、廢鋼(45#)、電解鎳(Ni99.50)、錳鐵(65FeMn)、硅鐵(75FeSi)、電解銅(1#)、純鋁(5052)、蠕化劑(FeSiMgRe)等，原材料的配比根據(jù)上述無磁蠕墨鑄鐵材料成分要求確定。其中，Si/ Μη=0.52-0.59，Ni/ Mn=0.5-0.63,Cu/Mn=0.47-0.5，原鐵水中硅的含量為2.5%。
[0050](2)熔煉根據(jù)上一步驟的材料配比，將材料加入中頻電爐中進(jìn)行熔煉，出爐溫度控制在 1500-1550°C。
[0051](3)蠕化處理采用FeSiMgRe進(jìn)行蠕化處理，加入量為0.7%。
[0052](4)多次孕育采用75FeSi進(jìn)行一次、二次孕育，加入總量為1.4% ;澆注過程中，在澆包口插入純鋁絲，進(jìn)行瞬時(shí)孕育，加入量為0.8%。[0053](5)開箱空冷與埋砂保溫冷卻鑄件冷卻到850°C開箱空冷，待鑄件溫度降到400°C埋砂冷卻6小時(shí)。
[0054]應(yīng)用效果:鑄態(tài)下，制成中頻電爐爐體及框架，加工性能良好，耐高溫性能好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，裝機(jī)運(yùn)行良好。金相組織為:奧氏體+蠕蟲狀石墨+滲碳體(1.9%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度300MPa，延伸率3.0%，布什硬度240HBW，物理性能為:磁導(dǎo)率1.5h/m,電阻率1.4μΩm。
【權(quán)利要求】
1.無磁蠕墨鑄鐵材料，其特征是:各組分重量百分比為:C2.8-3.5%，Si3.5-4.2%，Ν?3.0-5.0%, Μη6.0-8.0 %, Cu3.0-4.0%, A10.4-0.7%, Mg (殘)0.01-0.018%, Re (殘)0.01-0.02%，雜質(zhì)(S、P等)總量≤0.2%，其余為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磁蠕墨鑄鐵材料，其特征在于:在Mn6.0-8.0%時(shí)，Si/Mn=0.52-0.59，Ni/ Mn=0.5-0.63，Cu/Mn=0.46-0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無磁蠕墨鑄鐵材料，其特征是:鑄態(tài)下，不經(jīng)熱處理直接加工使用。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的無磁蠕墨鑄鐵材料，其特征是:鑄態(tài)金相組織為:奧氏體+蠕蟲狀石墨+滲碳體(<2%)，力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度300-420MPa，延伸率=3.0-6.0%，布什硬度180-240HBW，物理性能為:磁導(dǎo)率〈1.5h/m，電阻率1.0 -1.4μΩm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無磁蠕墨鑄鐵材料，其特征是:無磁蠕墨鑄鐵經(jīng)過配料、熔煉、蠕化、多次孕育、澆注、開箱空冷與埋砂冷卻工藝制得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無磁蠕墨鑄鐵制備工藝，其特征是:具體工藝為:(1)配料將原生鐵(Ζ18)、廢鋼(45#)、電解鎳(Ni99.50)、錳鐵(65FeMn)、硅鐵(75FeSi)、電解銅(1#)按照一定比例配置，原材料的配比是根據(jù)無磁蠕墨鑄鐵成分要求確定，其中Si的含量控制在2.5-3.2%范圍內(nèi)，以保證后續(xù)處理Si不超標(biāo)；(2)熔煉根據(jù)上述材料配比，將原生鐵、廢鋼、電解鎳、硅鐵、錳鐵、電解銅裝入中頻電爐中進(jìn)行熔煉，出爐溫度1500-1550°C ；(3)蠕化處理采用FeSiMgRE進(jìn)行蠕化處理，加入量為0.3%_0.7% ；(4)多次孕育采用75FeSi進(jìn)行一次、二次孕育，加入總量為1.0-1.4% ;澆注過程中，在澆包口插入純鋁絲，進(jìn)行瞬時(shí)孕育，加入量0.5-0.8% ；(5)開箱空冷與埋砂冷卻鑄件冷卻到800-850°C開箱空冷，待鑄件溫度降到300-400°C埋砂保溫冷卻4-6小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C22C33/08GK103643107SQ201310648920
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】李強(qiáng), 李明弟, 李大勇, 陳舉欣, 王志剛 申請(qǐng)人:李明弟