高强高硬球墨铸铁材料综合性能良好,许多性能指标都能和合金钢媲美,并且相对合金钢有很大的价格优势和优良的铸造性能,许多采用铸钢生产的大型零部件正在慢慢被该材料所取代。为了适应适应高载荷、高力矩、复杂的工作环境,尤其在大型矿山磨机齿轮类产品方面,多为厚大断面球墨铸铁件(一般壁厚为150mm~200mm,最大达到300mm以上),对铸件的组织、性能,内部的超声波探伤要求很高,需要高强高硬球墨铸铁。本文研究的高强高硬球墨铸铁材料,要求附铸试块性能满足QT700-2(即抗拉强度σb(MPa):≥700,屈服强度σ0.2(MPa):≥420,伸长率δ(%):≥2,硬度:225~305HB)要求的基础上,铸件本体硬度要求≥290HB,这远远超过了国内外现有技术标准的要求。常规的方法是利用珠光体组织强化力学性能,获得均一的基体,能保持比较稳定的硬度,保持较高延展性。本文分四步先后在Y75试块和U70试块、阶梯试块、壁厚为150mm的铸件和最大壁厚为300mm的铸件上进行实验,主要是通过原材料配比、化学成分调整、变质处理工艺、合金种类和加入量以及热处理工艺的调整,获取最佳生产工艺方案。从附铸试块和铸件本体进行多个方案的设计与实验,对各方案实验过程进行严格控制和跟踪,对实验结果进行对比分析,选择能满足材料性能要求的材料配比,在保证材料性能的基础上考虑可操作性和经济性,得出该材料的最佳生产工艺方案。