剂对倒入球化包的全部铁液进行球化，两层 球化剂互相配合，可使铁液得到最大限度的球化效果。
[0020] 作为优选，所述第一层球化孕育剂中球状孕育剂占铁液质量的0. 1 - 0. 2 %，第 二层球状球化孕育剂中孕育剂占铁液质量的〇. 3-0. 4 %，第三层孕育剂占铁液质量的 0. 1-0. 2%。孕育处理时，先用0. 1-0. 2%的孕育剂对铁液进行初步孕育，建立起一部分结晶 核心，待球化剂对铁液进行球化处理时，第二层球化孕育剂中孕育剂进行主要的孕育作用， 建立起更多的结晶中心，并起到一定的脱氢、脱硫和脱氧作用，辅助球化剂进行球化作用。
[0021] 作为优选，所述第一层覆盖剂和第二层覆盖剂均包括以下质量百分比的组分： 50-65 %Si02,11-13 %A1203, 1-5 %MgO, 3-4. 5 %Na20,其余为Fe及无法避免的杂质。本发 明使用的覆盖剂所使用的原料的熔点较高，这就使得进行球化处理时能够吸收相当一部分 热量才能熔化，从而降低了与球化剂接触的铁液的温度，减少了球化剂的烧损。
[0022] 作为优选，所述第一层覆盖剂的厚度为8-10mm，第二层覆盖剂的厚度为4-6mm。第 二层覆盖剂的厚度小于第一层覆盖剂的厚度，第一层覆盖剂其的熔化时间比第二层覆盖剂 长，使第二层球化孕育剂充分与铁液反应后释放再第一层球化孕育剂，整体反应效果更好。
[0023] 作为优选，所述热处理的具体过程为，在球墨铸铁半成品表面涂覆一层吸光涂料， 干燥后对涂覆后的球墨铸铁半成品表面进行激光扫描，激光功率为1. 9-2. 6kw，激光扫描速 度范围为v= 200-250mm/min，光斑尺寸为 8. 5mmX5. 5mm。
[0024] 为了得到力学性能和机械性能更加优良的球铁，本发明使用激光淬火技术对球墨 铸铁半成品表面进行热处理。由于激光淬火利用高能量激光束以较快的速度扫描工件，使 被照射的球墨铸铁半成品表面以极快的速度升温至相变温度但不超过其熔点，当激光束 尚开球墨铸铁半成品表面时，由于传热作用，冷态的球铁基体使球墨铸铁半成品表面快速 降温而进行自冷淬火，进而实现球墨铸铁半成品表面相变硬化，这一过程是在极快的加热 和冷却速度下完成，故所得到的表面硬化层组织细密，其硬度也高于常规淬火所得，同时保 持材料心部的韧性，达到较好的硬度和韧性匹配，并能较大幅度的提高零件的耐磨性能、冲 击性能和疲劳强度等机械性能。并且淬火过程不需要淬火介质，无污染；不改变表面粗糙 度，表面光洁；球墨铸铁应力及变形极小；无需回火处理；生产效率高，过程可控，可根据需 要进行局部热处理，利于表面精加工，易于实现自动化生产。
[0025] 本发明根据球墨铸铁的元素组成和形状经多次试验选择合适的激光功率、激光扫 描速度范围和光斑尺寸来确定激光处理效果，以得到最佳的淬火层深度和硬度。并采用吸 光涂料对球墨铸铁半成品表面进行预处理，以提高球墨铸铁半成品表层对激光的吸收率。
[0026] 作为优选，在对球墨铸铁半成品表面进行吸光涂料的涂覆前，用砂纸对球墨铸铁 半成品表面进行打磨处理，使球墨铸铁半成品表面光滑，然后使用喷涂法对球墨铸铁半成 品表面进行吸光涂料的涂覆。
[0027] 作为优选，所述吸光涂料包括以下质量百分比的组分：30-40%纳米SiC，20-30% Ti02, 5-8 %纳米Y203, 5-10 %纳米Ce02，余量为其它助剂。
[0028] 本发明的激光吸光涂层选用在高功率和低功率下对激光吸收率效果均较好的 Ti〇2作为吸光涂层的骨架，配合使用纳米Y2〇3作为增韧剂，纳米CeO2为活性剂，并添加了纳 米SiC，其他助剂为分散剂、增稠剂等，使用常用的即可。该涂层对激光的吸收率高，经试验 可达到95%以上。另外，在进行激光淬火处理时，该图层中的纳米SiC因粒度小能够渗入 球墨铸铁的金属表层，形成合金化层，进一步提高球墨铸铁表层的强度、硬度和耐磨性能， 纳米Y2〇3和纳米CeO2对纳米SiC渗入球墨铸铁表层有助推作用。作为优选，纳米SiC的粒 径为5-30nm，粒径太大，超过球墨铸铁金属的实际晶界宽度，则难以渗入到球墨铸铁当中。
[0029] 通过原料的选取和熔铸步骤的改进，采用本发明方法制备的球磨铸铁包括以 下百分比质量的组分：3· 6-3. 8 %C，2. 0-2. 7 %Si，0· 05-0. 09 %Mg，0. 06-0. 08 %Ca， 0.02-0.04%RE，0. 08-0. 13%Ti，0. 02-0. 04Ρ，0· 01-0. 03%S，其余为Fe和不可避免的组 分。组分配比合理，通过对熔炼铁液组分的随时监测和对原料、添加物料的调节控制铁液的 各组分含量和比例，所得球墨铸铁性能优良。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0031] 本发明选用配伍合理且易得的原料进行熔炼，获得的产品各元素搭配配比合理， 结构较好；使用粉状球化剂和孕育剂代替传统的块状球化剂和孕育剂，而且改进了球化孕 育方法，提高了球化效率，球化反应动力学条件好，反应较平稳，减少了球化剂的使用量，降 低了铸造成本，改善了球化效果和球化现场的环境；使用激光表面淬火方式对球墨铸铁半 成品进行热处理，制得的球墨铸铁变形小，表面强度高，耐磨性好，而心部的韧性好，可用于 铸造如传动轴、传动齿轮等在工件表面承受着比心部更高应力的零件。
【具体实施方式】
[0032] 以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并 不限于这些实施例。
[0033] 实施例1
[0034] 将质量比为100:30:60:22:12的焦炭、石灰石、生铁、回炉钢和废钢加入到熔炼炉 中熔炼为铁液，熔炼温度为1450°C;
[0035] 将球化剂和孕育剂分别制成粒径5-30μm的超微粉体，分别使用冷乳低碳钢板包 裹粉体球化剂和粉体孕育剂制成直径9-15mm的球状球化剂和球状孕育剂，然后在容量为 It铁液的球化包底一侧放入第一层球化孕育剂，第一层球化孕育剂包括占铁液质量0. 8 % 的球状球化剂和占铁液质量0. 1 %的球状孕育剂，在第一层孕育剂外包覆厚为8mm的第一 层覆盖剂，在第一层覆盖剂上方覆盖第二层球化孕育剂，第二层球化孕育剂包括占铁液质 量0. 4 %的球状球化剂和占铁液质量0. 3 %的球状孕育剂，在第二层球化孕育剂外包覆厚 为4mm第二层覆盖剂，第二层覆盖剂的厚度小于第一层覆盖剂的厚度，在第二层覆盖剂的 上方覆盖占铁液质量〇. 1 %的第三层孕育剂，从球化包远离球化孕育剂的一侧浇入铁液进 行球化和孕育处理；
[0036] 球化孕育处理后的铁液经检验合格后浇注为球墨铸铁半成品，若检验不合格，需 及时进行调整，控制铁液中C的质量百分比为3. 5-3. 7%，Si的质量百分比为1. 9-2. 5% ;
[0037] 然后采用表面淬火的方式对球墨铸铁半成品进行热处理，具体过程为，用砂纸对 球墨铸铁半成品表面进行打磨处理，使球墨铸铁半成品表面光滑，使用喷涂法在球墨铸铁 半成品表面涂覆一层吸光涂料，干燥后对球墨铸铁半成品表面进行激光扫描，激光功率为 1. 9kw，激光扫描速度范围为v= 200mm/min，光斑尺寸为8. 5mmX5. 5mm。
[0038] 其中，球化剂包括以下质量百分比的组分：44%Si，7. 5%Mg，5%Ca，1.0%RE，其 余为Fe及不可避免的微量元素，孕育剂采用硅铁合金孕育剂。
[0039] 球状球化剂和球状孕育剂中包裹超微粉体的钢板的厚度不一，其厚度范围为 3-9mm。第一层球化孕育剂的球状球化剂和球状孕育剂中包裹超微粉体的钢板的厚度为 6-9mm，第二层球化孕育剂的球状球化剂和球状孕育剂中包裹超微粉体的钢板的厚度为 3-6mm〇
[0040] 覆盖剂包括以下质量百分比的组分：65%Si02，ll%A1203，1%Mg0,3%Na20，其余 为Fe及无法避免的杂质。
[0041] 吸光涂料包括以下质量百分比的组分：40%纳米SiC，20%Ti02,5%纳米Y203, 5% 纳米Ce02，余量为其它助剂，纳米SiC的粒径为5-30nm。
[0042] 实施例2
[0043] 将质量比为100:30:61:23:13的焦炭、石灰石、生铁、回炉钢和废钢加入到熔炼炉 中熔炼为铁液，熔炼温度为1460°C;
[0044] 将球化剂和孕育剂分别制成粒径5-25μm的超微粉体，分别使用冷乳低碳钢板包 裹粉体球化剂和粉体孕育剂制成直径9-15mm的球状球化剂和球状孕育剂，然后在容量为 It铁液的球化包底一侧放入第一层球化孕育剂，第一层球化孕育剂包括占铁液质量0. 9 % 的球状球化剂和占铁液质量0. 15%的球状孕育剂，在第一层孕育剂外包覆9mm的第一层 覆盖剂，在第一层覆盖剂上方覆盖第二层球化孕育剂，第二层球化孕育剂包括占铁液质量 0. 5 %的球状球化剂和占铁液质量0. 35 %的球状孕育剂，在第二层球化孕育剂外包覆5mm 的第二层覆盖剂，在第二层覆盖剂的上方覆盖占铁液质量0. 15 %的第三层孕育剂，从球化 包远离球化孕育剂的一侧浇入铁液进行球化和孕育处理；