一种涡轮增压器壳及其制备方法技术

一种涡轮增压器壳及其制备方法，其配方是生铁２８～３０份，低碳钢３～８份，回炉铁３２．５３～４５．２份，电解锰０．３～０．４份，７５＃硅铁３．４～４．１２份，电解镍１７．４～２１．２份，铬铁１．４～１．９５份，镍镁球化剂０．５～０．８份，孕育剂０．８～１．０份；其制备方法包括抛丸处理、备料、熔炼、球化、浇注充型、落砂等步骤，充型时，两个外模砂芯合模之后进行铸造浇注，每一个产品用一套外模砂芯型腔，并采用随流孕育器孕育，孕育剂随铁水进入型腔。通过本发明专利技术的配方及制备方法制备的产品尺寸精度高、经久耐用，铸件尺寸稳定，变形率低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及高镍球墨铸铁涡轮壳及其 制备方法。
技术介绍
近几年，中国的汽车市场迅速增长，汇合科技进步成果。在能源危机和环境保护压 力下，当代汽车发动机电子技术、涡轮增压技术的迅猛发展与涡轮增压器制造技术的发展 互相作用，促进了涡轮增压器行业的迅速发展。同时，随着涡轮增压器效率的提高和匹配技 术的发展，涡轮增压器技术在汽车行业得到了广泛的应用涡轮增压器作为一种高效、节能、科技含量高的环保型产品，由于其具有改善汽车 发动机尾气排放污染、提高发动机的功率和重量比、提高发动机的扭矩特性、降低燃油消 耗、降低排量等优点，所以，增压发动机已经成为现代汽车尤其是高档汽车的标准配置。现有涡轮增压器壳75#硅铁、电解镍、铬铁三种材料的配比不合理，没有充分利用 Si、Ni、Cr的特性，耐高温、耐腐蚀、抗热疲劳性等方面均有缺陷。同时，镍镁球化剂及孕育 剂组成欠佳，球化效果差，力学性能、抗热冲击性能不足。目前生产涡轮增压器的工艺存在 铸件易变型、尺寸精度不高、成品率较低的问题。因排气管与增压器连在一起，结构复杂，不 容易分型和铸造，增压器在保证尺寸精度的要求下难以制作。
技术实现思路
本专利技术克服了上述缺陷并提供了一种配方科学、经久耐用的涡轮增压器壳及其精 度高、成品率高的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的涡轮增压器壳的技术方案是—种涡轮增压器壳，其配方及重量配比是生铁28 30份，低碳钢3 8份，回炉铁32. 53 45. 2份，电解锰0. 3 0. 4份， 75#硅铁3. 4 4. 12份，电解镍17. 4 21. 2份，铬铁1. 4 1. 95份，镍镁球化剂0. 5 0.8份，孕育剂0.8 1.0份。通过75#硅铁、电解镍、铬铁三种材料配方的调整，可以充分利用Si、Ni、Cr的特 性，科学的配比，保证产品耐高温、耐腐蚀、抗热疲劳性。通过镍镁球化剂及孕育剂的调整， 可以提高球化处理效果，提高材料的球化级别，从而提高力学性能、抗热冲击性能。进一步改进为，电解镍中，镍含量大于99. 99%。75#硅铁中，Si含量不大于72 78%、Al含量不大于2. 00%、Ca含量不大于 1.00%, Ca含量不大于1. 00%、Mn含量不大于0. 40%、Cr含量不大于0. 30%、P含量不大 于0. 04%、S含量不大于0. 02%、C含量不大于0. 1%。镍镁球化剂中，Si含量为80 85%、Mg含量为15 20%。通过对电解镍和75#硅铁含量的限定，可以控制微量元素的带入，从而保证铁液 纯净，提高材料性能。通过对镍镁合金镍硅量的要求，可以稳定和提高处理效果，提高球化级别，保证材料的性能，为了解决上述技术问题，本专利技术提供的涡轮增压器壳的制备方法的技术方案是所述制备方法包括如下步骤(1)将回炉铁进行抛丸处理，可除去回炉铁表面的锈蚀，排除杂质，保证产品质量 的稳定；(2)称取生铁、废钢、电解镍、铬铁、75#硅铁、电解锰和回炉铁，在镍镁球化剂表面 覆盖孕育剂，备用；(3)将生铁、废钢、回炉铁、铬铁、75#硅铁加入电炉熔炼，待熔炼结束后，加入电解 镍、电解锰；待炉料温度升至150(TC 1560°C时，取样，用光谱仪测得各元素化学成分含 量，如处在控制范围内，即可出炉浇注；温度达到1620-1660°C后，向处理包中加入镍镁球 化剂，采用冲入法工艺球化15 40秒；(4)球化反应结束后，扒除表面杂质，进行浇注，每型充型时间5 7秒，浇注时间 3 5分钟；每型浇注时间短，总浇注时间就短，每型浇注时间长，总浇注时间就长。在铁水充型时，将随流孕育器放到包嘴上方，使孕育剂随铁水进入型腔，流量固 定，可有效的改善产品金相组织，提高产品质量，避免以前孕育过程中早孕育、晚孕育、间断 孕育或孕育量不稳定等问题，且铁水包倾斜浇注时开始孕育，浇注完成收包时停止孕育，可 有效防止孕育剂材料散落，用量多等浪费现象，降低材料成本；同时，还可以优化岗位，避免 增加劳动强度和杜绝人员孕育过程中的安全隐患；(5)待铸型温度小于360°C时，开型落砂。进一步改进为，充型时，外模砂芯不需从芯盒型腔中取出，两个外模砂芯合模之后 进行铸造浇注。所述的随流孕育器主要结构包括随流孕育器罐体、托架与旋转手柄，随流孕育器 罐体安装在托架上，在随流孕育器顶部开设有加料口，在加料口上覆盖有滤网，随流孕育器 底部设有旋转手柄，流旋转手柄上开设有流量孔；在生产高镍奥氏体球铁、球墨铸铁、蠕墨 铸铁需转换孕育器时，只要将随流孕育器旋转柄更换即可，操作方便快捷。通过本专利技术的配方及制备方法制备的产品具有尺寸精度高、力学性能高、抗热冲 击、耐高温(温度达到960°C以上)、耐腐蚀、抗热疲劳等特点，国内目前还没有能达到如此 要求的同类产品。本专利技术的制备方法与传统的铸造工艺不同之处在于外模砂芯不需从芯 盒型腔中取出，两个外模砂芯合模之后进行铸造浇注，每一个产品用一套外模砂芯型腔，并 采用随流孕育器孕育，孕育剂随铁水进入型腔，流量固定；这样的工艺操作能确保尺寸精 度，保证铸件尺寸稳定，降低变形并提高了工作效率。下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施例方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用 于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1 一种涡轮增压器壳，其配方及重量配比是生铁30份，低碳钢8份，回炉铁32. 53，电解锰0. 4份，75#硅铁4. 12份，电解镍21. 2份，铬铁1. 95份，镍镁球化剂0. 8份，孕育剂1. 0份。电解镍中，镍含量99. 99%。75#硅铁中，Si 含量 78%,Al 含量 2. 00%、Ca 含量 1. 00%、Ca 含量 1. 00%、Μη 含 量 0. 40 %、Cr 含量 0. 30 %、P 含量 0. 04 %、S 含量 0. 02 %、C 含量 0.1%。镍镁球化剂中，Si含量为85%、Mg含量为15%。实施例2 一种涡轮增压器壳，其配方及重量配比是生铁28份，低碳钢3份，回炉铁45. 2份，电解锰0. 3份，75#硅铁3. 4份，电解镍 17. 4份，铬铁1. 4份，镍镁球化剂0. 5份，孕育剂0. 8份。电解镍中，镍含量99. 995%。75# 硅铁中，Si 含量 72 %、Al 含量 1. 00 %、Ca 含量 0. 5 %、Ca 含量 0. 5 %、Mn 含量 0. 20%、Cr 含量 0. 20%、P 含量 0. 02%、S 含量 0. 01 %、C 含量 0. 02%。镍镁球化剂中，Si含量为80%、Mg含量为20%。实施例3 一种涡轮增压器壳，其配方及重量配比是 生铁29份，低碳钢6份，回炉铁38. 65份，电解锰0. 35份，75#硅铁3. 8份，电解镍 19份，铬铁1. 65份，镍镁球化剂0. 65份，孕育剂0. 9份。电解镍中，镍含量99. 999%。75#硅铁中，Si含量75%、Al含量0. 5%、Ca含量0. 3%、Ca含量0. 2%、Mn含量 0. 10%、Cr 含量 0. 10%、P 含量 0.01%、S 含量 0. 005%、C 含量 0. 01 %。镍镁球化剂中，Si含量为82. 5%、Mg含量为17. 5%。实施例4 上述实施例1-3的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压器壳，其配方及重量配比是：　　生铁　２８～３０份；　　低碳钢　３～８份；　　回炉铁　３２．５３～４５．２份；　　电解锰　０．３～０．４份；　　７５＃硅铁　３．４～４．１２份；　　电解镍　１７．４～２１．２份；　　铬铁　１．４～１．９５份；　　镍镁球化剂　０．５～０．８份；和　　孕育剂　０．８～１．０份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松奇，田中青，李平衡，李刚，苗春旺，齐晓波，张启奎，孙稳定，李金成，
申请(专利权)人：西峡县西泵特种铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]