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一种球墨合金铸铁套筒及其制作工艺
申请号	CN202311573013.3	申请日	2023-11-23	公开(公告)号	CN117568701A	公开(公告)日	2024-02-20
申请人	芜湖晟杰材料科技有限公司;			发明人	吴保胜;
摘要	本发明提供了一种球墨合金铸铁套筒及其制作工艺，包括铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的铸铁加热到1200‑1600℃，使其铸铁熔化成铸铁水，在铸铁水中添加元素添加剂，铸铁水冷却并使铸铁球墨化，形成球墨铸铁料胚，所述球墨铸铁料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃。本发明通过球墨铸铁和两种球墨铸铁稀土合金调整元素添加剂和稀土合金添加剂用于调整球墨铸铁和两种球墨铸铁稀土合金的性能，球墨铸铁中增加稀土合金添加剂，高温热处理后，合金的屈服强度和硬度均有明显提高，金相组织中石墨颗粒减小，珠光体量增加。满足套筒在大张力（70t以下）和高温退火（900℃以下）情况下不变形的要求。
权利要求	1.一种球墨合金铸铁套筒制作工艺，其特征在于，所述铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的铸铁加热到1200‑1600℃，使其铸铁熔化成铸铁水，在铸铁水中添加元素添加剂，铸铁水冷却并使铸铁球墨化，形成球墨铸铁料胚，所述球墨铸铁料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃；所述元素添加剂包括硅、铜和锰，所述球墨铸铁料胚内的硅的质量含量为1.0%‑3.0%，所述球墨铸铁料胚内的铜的质量含量为0.1%‑0.4%，所述球墨铸铁料胚内的锰的质量含量为1.0%‑1.7%。 2.根据权利要求1所述的一种球墨合金铸铁套筒制作工艺，其特征在于：所述球墨铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的球墨铸铁加热到1200‑1600℃，使其球墨铸铁熔化成球墨铸铁水，在球墨铸铁水中添加稀土合金添加剂，球墨铸铁水冷却并使铸铁水稀土合金化，形成球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁稀土合金料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在 800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃。 3.根据权利要求2所述的一种球墨合金铸铁套筒制作工艺，其特征在于：所述稀土合金添加剂包括硅、铜、锰和铈，所述球墨铸铁稀土合金料胚的质量含量为1.0%‑3.0%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铜的质量含量为0.1%‑0.4%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的锰的质量含量为0.5%‑2.5%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铈的质量含量为0.02%‑0.2%。 4.根据权利要求1所述的一种球墨合金铸铁套筒制作工艺，其特征在于：所述球墨铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的球墨铸铁加热到1200‑1600℃，使其球墨铸铁熔化成球墨铸铁水，在球墨铸铁水中添加稀土合金添加剂，球墨铸铁水冷却并使铸铁水稀土合金化，形成球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁稀土合金料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在 800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃。 5.根据权利要求4所述的一种球墨合金铸铁套筒制作工艺，其特征在于：所述稀土合金添加剂包括硅、铜、锰和铈，所述球墨铸铁稀土合金料胚的硅的质量含量为2.3%‑2.6%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铜的质量含量为0.4%‑0.6%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的锰的质量含量为1.0%‑1.3%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铈的质量含量为0.02%‑0.08%。 6.一种球墨合金铸铁套筒，其利用权利要求书1‑6中任意一项所述的球墨合金铸铁套筒制作工艺来实现：其特征在于，包括球墨铸铁料胚和球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁料胚和球墨铸铁稀土合金料胚的中间开设有贯穿孔，所述贯穿孔的两端设置有倒角，所述倒角设置为15°。
说明书全文	一种球墨合金铸铁套筒及其制作工艺技术领域 [0001] 本发明属于球墨合金耐热材料技术领域，具体涉及一种球墨合金铸铁套筒及其制作工艺。背景技术 [0002] 套筒是铜带、箔生产中不可或缺的收卷工具，它用于冷轧机、退火炉等工序，使用套筒生产出来的铜带箔更平滑、整齐，铜卷不会产生塌卷变形，便于包装，运输和计量。 [0003] 这种产品目前在国内多用35号铸钢或铬钢生产，但使用35号铸钢或铬钢生产存在两个问题，在轧机大张力的情况下容易发生收缩变形，成喇叭口；罩式炉高温退火时，发生高温变形。这使得套筒的使用寿命大大降低，使用效果不佳，使用成本增高。发明内容 [0004] 1.发明的目的针对上述技术问题，本发明提供了一种球墨合金铸铁套筒及其制作工艺，用以解决背景技术中提到的技术问题。 [0005] 2.技术方案为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为一种球墨合金铸铁套筒及其制作工艺，所述铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的铸铁加热到1200‑1600℃，使其铸铁熔化成铸铁水，在铸铁水中添加元素添加剂，铸铁水冷却并使铸铁球墨化，形成球墨铸铁料胚，所述球墨铸铁料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃；所述元素添加剂包括硅、铜和锰，所述球墨铸铁料胚内的硅的质量含量为1.0%‑ 3.0%，所述球墨铸铁料胚内的铜的质量含量为0.1%‑0.4%，所述球墨铸铁料胚内的锰的质量含量为1.0%‑1.7%。 [0006] 优选的，所述球墨铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的球墨铸铁加热到1200‑1600℃，使其球墨铸铁熔化成球墨铸铁水，在球墨铸铁水中添加稀土合金添加剂，球墨铸铁水冷却并使铸铁水稀土合金化，形成球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁稀土合金料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃。 [0007] 优选的，所述稀土合金添加剂包括硅、铜、锰和铈，所述球墨铸铁稀土合金料胚的质量含量为1.0%‑3.0%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铜的质量含量为0.1%‑0.4%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的锰的质量含量为0.5%‑2.5%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铈的质量含量为0.02%‑0.2%。 [0008] 优选的，所述球墨铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的球墨铸铁加热到1200‑1600℃，使其球墨铸铁熔化成球墨铸铁水，在球墨铸铁水中添加稀土合金添加剂，球墨铸铁水冷却并使铸铁水稀土合金化，形成球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁稀土合金料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃。 [0009] 优选的，所述稀土合金添加剂包括硅、铜、锰和铈，所述球墨铸铁稀土合金料胚的硅的质量含量为2.3%‑2.6%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铜的质量含量为0.4%‑0.6%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的锰的质量含量为1.0%‑1.3%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铈的质量含量为0.02%‑0.08%。 [0010] 一种球墨合金铸铁套筒，其利用球墨合金铸铁套筒制作工艺来实现，包括球墨铸铁料胚和球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁料胚和球墨铸铁稀土合金料胚的中间开设有贯穿孔，所述贯穿孔的两端设置有倒角，所述倒角设置为15°。 [0011] 3.有益效果本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明通过球墨铸铁和两种球墨铸铁稀土合金调整元素添加剂和稀土合金添加剂用于调整球墨铸铁和两种球墨铸铁稀土合金的性能，球墨铸铁中增加稀土合金添加剂，高温热处理后，合金的屈服强度和硬度均有明显提高，金相组织中石墨颗粒减小，珠光体量增加。满足套筒在大张力（70t以下）和高温退火（900℃以下）情况下不变形的要求。附图说明 [0012] 图1为本发明的套筒正剖立体图；图2为本发明的球墨合金铸铁套筒化学成分图；图3为本发明的球墨合金铸铁套筒机械性能和金相组织图；图4为本发明的球墨合金铸铁套筒正火热处理温度图；图5为本发明的球墨合金铸铁套筒回火热处理温度图。具体实施方式 [0013] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“页”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“另一端”、“一侧”、“前部”、“两端”、“两侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0014] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0015] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0016] 现参考附图，其中各图示的目的仅在于显示某些示例性的实施例，而不旨在对本发明进行限制。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部分。各附图中的尺寸和比例也仅用于示意，而不应被解释为对本发明的缩限，这些尺寸可能相对于实际产品有所放大。 [0017] 参照图1‑5，所示的一种球墨合金铸铁套筒及其制作工艺，包括所述铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的铸铁加热到1200‑1600℃，使其铸铁熔化成铸铁水，在铸铁水中添加元素添加剂，铸铁水冷却并使铸铁球墨化，形成球墨铸铁料胚，所述球墨铸铁料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600℃；所述元素添加剂包括硅、铜和锰，所述球墨铸铁料胚内的硅的质量含量为1.0%‑ 3.0%，所述球墨铸铁料胚内的铜的质量含量为0.1%‑0.4%，所述球墨铸铁料胚内的锰的质量含量为1.0%‑1.7%，其机械性能为722mpa，断面延长率为4.5%，硬度为265，且球墨大小为五级，珠光体量提80%。 [0018] 进一步的，在上述技术方案中，所述球墨铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的球墨铸铁加热到1200‑1600℃，使其球墨铸铁熔化成球墨铸铁水，在球墨铸铁水中添加稀土合金添加剂，球墨铸铁水冷却并使铸铁水稀土合金化，形成球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁稀土合金料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600 ℃，所述稀土合金添加剂包括硅、铜、锰和铈，所述球墨铸铁稀土合金料胚的质量含量为 1.0%‑3.0%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铜的质量含量为0.1%‑0.4%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的锰的质量含量为0.5%‑2.5%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铈的质量含量为 0.02%‑0.2%，其机械性能为758mpa，断面延长率为3.7%，硬度为265，且球墨大小为六级，珠光体量提85%。 [0019] 进一步的，在上述技术方案中，所述球墨铸铁放入到熔炉中，并将熔炉中的球墨铸铁加热到1200‑1600℃，使其球墨铸铁熔化成球墨铸铁水，在球墨铸铁水中添加稀土合金添加剂，球墨铸铁水冷却并使铸铁水稀土合金化，形成球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁稀土合金料胚进行回火和正火处理，所述正火温度在800‑900℃，所述回火温度在500‑600 ℃，所述稀土合金添加剂包括硅、铜、锰和铈，所述球墨铸铁稀土合金料胚的硅的质量含量为2.3%‑2.6%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铜的质量含量为0.4%‑0.6%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的锰的质量含量为1.0%‑1.3%，所述球墨铸铁稀土合金料胚的铈的质量含量为 0.02%‑0.08%，其机械性能为812mpa，断面延长率为4.3%，硬度为285，且球墨大小为七级，珠光体量提90%。 [0020] 一种球墨合金铸铁套筒，其利用球墨合金铸铁套筒制作工艺来实现，包括球墨铸铁料胚和球墨铸铁稀土合金料胚，所述球墨铸铁料胚和球墨铸铁稀土合金料胚的中间开设有贯穿孔，所述贯穿孔的两端设置有倒角，所述倒角设置为15°；球墨铸铁料胚和球墨铸铁稀土合金料胚在经过机器加工成套筒之后进行正火和回火处理，正火880‑900℃保持3小时，840‑860℃保持一小时，然后进行回火处理，回火550‑ 600℃保持一小时。 [0021] 以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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