本发明属于机械领域，具体涉及一种灰铸铁及其制备方法与应用。
背景技术：
灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，因断裂时断口呈暗灰色，故称为灰铸铁。要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80％以上。根据石墨的形态，灰铸铁可分为：普通灰铸铁，石墨呈片状；球墨铸铁，石墨呈球状；可锻铸铁，石墨成团絮状；蠕墨铸铁，石墨呈蠕虫状。
尤其当灰铸铁应用于汽车等配件时，其性能直接影响驾驶人员和乘车人员的性命安全，当铸件产生变形或裂纹时，直接可能造成严重后果。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种灰铸铁及其制备方法与应用。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
一种灰铸铁，其包含按质量百分比计算的如下组份：3.6-4.0份碳、2.2-2.4份硅、0.2-0.4份锰、0.1-0.3份磷、0.08-0.12份硫、2-4份硼、1-3份钒、0.2-0.6份铬、0.8-1.0份铜、0.8-1.0份锡、1-2份镍、1-3份钛和76-80份铁。
在一些实施方案之中，所述的灰铸铁包含按质量百分比计算的如下组份：3.6份碳、2.2份硅、0.2份锰、0.1份磷、0.08份硫、2份硼、1份钒、0.2份铬、0.8份铜、0.8份锡、1份镍、1份钛和76份铁。
在一些实施方案之中，所述的灰铸铁包含按质量百分比计算的如下组份：4.0份碳、2.4份硅、0.4份锰、0.3份磷、0.12份硫、4份硼、3份钒、0.6份铬、1.0份铜、1.0份锡、2份镍、3份钛和80份铁。
在一些实施方案之中，所述的铬、锡、钛和铁的重量比为0.4:0.9:2:78。
本发明还提供了上述灰铸铁的制备方法，其包括：
步骤一、将铁质原料加入电炉内，加热升温至1600℃时加入镍、钛和锰，继续升温直至生成铁水，之后除渣并降温30-40℃，然后进行铁水的收集；
步骤二、在铁水收集1/6-1/5时加入依次加入磷、硫、铬、铜和锡，之后在铁水收集1/3-2/3时依次加入碳和硅，然后将收集的铁水在温度为1100℃的情况下保温45-55min，最后进行浇注冷却即可。
在一些实施方案之中，所述铁质原料包括生铁和/或废钢，但不限于此。
此外，本发明还提供了一种汽车用配件，该配件由上述的灰铸铁制成。
在一些实施方案之中，所述配件包括飞轮、制动钳或支架，但不限于此。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1.本发明提供了一种灰铸铁在球铁中加入适量的硼、钒、铜合金，通过成分优化，使得汽车后羊角产品获得抗拉强度：749mpa、屈服强度：474mpa、伸长率率：10％等良好的综合性能，优化了产品结构，实现了汽车部件轻量化的目标。
2.本发明提供的一种灰铸铁，该灰铸铁通过铬、锡、钛和铁的相互配合使用，大大提升了灰铸铁的坚固程度，同时提升了灰铸铁的稳定性，提高了灰铸铁配件的安全性。
2.本发明提供的一种灰铸铁的制备方法，通过该方法可大大提升灰铸铁的性能，进而提升灰铸铁的安全性。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将若干实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
一种灰铸铁，其包含按质量百分比计算的如下组份：3.6-4.0份碳、2.2-2.4份硅、0.2-0.4份锰、0.1-0.3份磷、0.08-0.12份硫、2-4份硼、1-3份钒、0.2-0.6份铬、0.8-1.0份铜、0.8-1.0份锡、1-2份镍、1-3份钛和76-80份铁。
在一些实施方案之中，所述的灰铸铁包含按质量百分比计算的如下组份：3.6份碳、2.2份硅、0.2份锰、0.1份磷、0.08份硫、2份硼、1份钒、0.2份铬、0.8份铜、0.8份锡、1份镍、1份钛和76份铁。
在一些实施方案之中，所述的灰铸铁包含按质量百分比计算的如下组份：4.0份碳、2.4份硅、0.4份锰、0.3份磷、0.12份硫、4份硼、3份钒、0.6份铬、1.0份铜、1.0份锡、2份镍、3份钛和80份铁。
在一些实施方案之中，所述的铬、锡、钛和铁的重量比为0.4:0.9:2:78。
本发明还提供了上述灰铸铁的制备方法，其包括：
步骤一、将铁质原料加入电炉内，加热升温至1600℃时加入镍、钛和锰，继续升温直至生成铁水，之后除渣并降温30-40℃，然后进行铁水的收集；
步骤二、在铁水收集1/6-1/5时加入依次加入磷、硫、铬、铜和锡，之后在铁水收集1/3-2/3时依次加入碳和硅，然后将收集的铁水在温度为1100℃的情况下保温45-55min，最后进行浇注冷却即可。
在一些实施方案之中，所述铁质原料包括生铁和/或废钢，但不限于此。
此外，本发明还提供了一种汽车用配件，该配件由上述的灰铸铁制成。
在一些实施方案之中，所述配件包括飞轮、制动钳或支架，但不限于此。
实施例1
一种灰铸铁，其包含按质量百分比计算的如下组份：3.6份碳、2.2份硅、0.2份锰、0.1份磷、0.08份硫、2份硼、1份钒、0.2份铬、0.8份铜、0.8份锡、1份镍、1份钛和76份铁。
本发明还提供了上述灰铸铁的制备方法，其包括：
步骤一、将铁质原料加入电炉内，加热升温至1600℃时加入镍、钛和锰，继续升温直至生成铁水，之后除渣并降温30℃，然后进行铁水的收集；
步骤二、在铁水收集1/6时加入依次加入磷、硫、铬、铜和锡，之后在铁水收集1/3时依次加入碳和硅，然后将收集的铁水在温度为1100℃的情况下保温45min，最后进行浇注冷却即可。
其中，所述铁质原料包括生铁和/或废钢，但不限于此。
此外，本发明还提供了一种汽车用配件，该配件由上述的灰铸铁制成。
进一步的，所述配件包括飞轮、制动钳或支架，但不限于此。
实施例2
一种灰铸铁，其包含按质量百分比计算的如下组份：4.0份碳、2.4份硅、0.4份锰、0.3份磷、0.12份硫、4份硼、3份钒、0.6份铬、1.0份铜、1.0份锡、2份镍、3份钛和80份铁。
本发明还提供了上述灰铸铁的制备方法，其包括：
步骤一、将铁质原料加入电炉内，加热升温至1600℃时加入镍、钛和锰，继续升温直至生成铁水，之后除渣并降温40℃，然后进行铁水的收集；
步骤二、在铁水收集1/5时加入依次加入磷、硫、铬、铜和锡，之后在铁水收集2/3时依次加入碳和硅，然后将收集的铁水在温度为1100℃的情况下保温55min，最后进行浇注冷却即可。
其中，所述铁质原料包括生铁和/或废钢，但不限于此。
此外，本发明还提供了一种汽车用配件，该配件由上述的灰铸铁制成。
进一步的，所述配件包括飞轮、制动钳或支架，但不限于此。
实施例3
一种灰铸铁，其包含按质量百分比计算的如下组份：3.8份碳、2.3份硅、0.3份锰、0.2份磷、0.1份硫、3份硼、2份钒、0.4份铬、0.9份铜、0.9份锡、1.5份镍、2份钛和78份铁。
本发明还提供了上述灰铸铁的制备方法，其包括：
步骤一、将铁质原料加入电炉内，加热升温至1600℃时加入镍、钛和锰，继续升温直至生成铁水，之后除渣并降温30-40℃，然后进行铁水的收集；
步骤二、在铁水收集11/60时加入依次加入磷、硫、铬、铜和锡，之后在铁水收集1/2时依次加入碳和硅，然后将收集的铁水在温度为1100℃的情况下保温50min，最后进行浇注冷却即可。
其中，所述铁质原料包括生铁和/或废钢，但不限于此。
此外，本发明还提供了一种汽车用配件，该配件由上述的灰铸铁制成。
进一步的，所述配件包括飞轮、制动钳或支架，但不限于此。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。