一种高强韧耐磨球铁摇臂及其制备方法，属于铸造技术领域。采用普通废钢、球墨铸铁用生铁、增碳剂、硅铁、铜板和铌铁混合加热熔化，原铁水的化学组成及其质量分数为3.45～3.70％C,1.30～1.45％Si,Mn≤0.20％,0.15～0.25％Cu,0.03～0.06％Nb,S<0.04％,P<0.04％,余量为Fe及不可避免的杂质元素，铁水经复合孕育、球化和多元微合金变质处理后，获得的球铁摇臂具有石墨球细小、分布均匀及强韧性和耐磨性好等特点，用于汽车发动机上，具有良好的使用效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种球铁及其制备方法，特别设及一种高强初耐磨球铁摇臂及其制 备方法，属于铸造
技术介绍
汽车发动机摇臂由于承受高速交变载荷，凸轮与气口摇臂总成之间发生摩擦磨 损，是发动机中的一对重要的摩擦副。由于球墨铸铁里的石墨W球状存在具有与轴承合金 一样的耐磨性能，又有与钢相似的初性及铸铁特有的优良铸造特性和抗疲劳特性，用球墨 铸铁制作的摇臂省去了昂贵的轴承合金衬套，故球墨铸铁在汽车发动机摇臂中的用途越来 越广泛。 为了提高球墨铸铁性能，中国专利技术专利CN103820704A公开了一种汽车祸轮壳体 用的高镶奥氏体球铁材质及其制备方法，该高镶奥氏体球铁材质成分重量百分比是：碳 1. 70至1. 90%，娃4. 90至5. 50%，铺0. 50至0. 80%，磯小于0. 05%，硫小于0. 02%，儀 0. 06至0. 09%，镶34. 0至36. 0%，铭1. 75至2. 00%，余量为铁；制备方法是；将碳化娃、 生铁、返材、废钢W及纯镶顺序投入烙炼设备并烙化；烙炼设备内物料烙化后添加铺铁、铭 铁、娃铁及低硫增碳剂；取烙炼物料光谱分析；烙炼物料合格后将烙炼设备温度升至1560 至1620°C准备球化处理；将升温物料倒入球化包喂丝球化处理；球化后物料倒入诱注包二 次孕育，除去氧化渣静置降温；物料液降温诱注并落砂清理；落砂清理后铸件热处理，退火 为成品；该高镶奥氏体球铁材质铸造和机加工性能良好，成本较低，工艺条件合理，容易控 审IJ，有益于铸件生产。中国专利技术专利CN103146990A还公开了汽车祸轮壳体用高娃钢铭球 铁材质及其制备方法，其材质成分重量百分比；碳为2. 90至3. 10%，娃为4. 40至4. 80%， 铺小于0. 30%，磯小于0. 05%，硫小于0. 02%，儀为0. 03至0. 05%，镶小于0. 50%，铭为 0. 70至0. 80%，钢为0. 50至0. 65%，侣小于0. 03%，铜小于0. 10%，铁小于0. 035%，余 量为铁（Fe);其制备方法是将碳化娃、生铁、返材、废钢入烙炼设备；物料烙后加娃铁、钢 铁、铭铁精炼；取烙炼物料诱注并光谱分析；烙炼设备继续升温加低硫增碳剂准备球化处 理；物料入球化包喂丝球化处理；球化后物料入诱注包孕育处理，除去氧化渣降温；物料液 温降诱注、冷却落砂清理；落砂后铸件热处理，退火冷至室温为成品；材质配方合理，制备 工艺操作简便易行，制备材质具有良好铸造和机加工性能，成本低，使用效果理想。中国发 明专利CN102071353A还公开了一种耐低温高初性铸态球铁，按重量百分比计，其化学成分 为；〔3.4~3.6%、512.0~2.3%、]\1。《0.2%、？《0.02%、8《0.01%、]\%残@ 0.035~ 0. 05%、E Re残@ 0. 015~0. 025%、Sr0. 05~0. l%、NiO. 15~0. 25%、TiO. 10~0. 15%， 余量为化。该专利技术还公开了所述耐低温高初性铸态球铁的生产方法及其在制备风力发电 机配件、汽车配件、船用配件和石油化工中的应用。该专利技术生产的耐低温高初性铸态球铁， 在铸态下能够达到GB/T1348 - 2009之QT400 - 1化各项技术指标，免除了石墨化退火热 处理，降低了能耗，同时具有操作简便、质量稳定等突出优点。中国专利技术专利CN101713454A 还公开了一种铜魄高强度奥贝球铁重型商用车主/从动螺旋锥齿轮的制造方法，其特征是 它包括W下步骤；（1)炉料准备：按重量百分比，QIO生铁55 - 65%、低碳钢10 - 15%和 回炉铁20 - 30%进行炉料配比；（2)烙化；采用中频炉烙炼铁水，烙炼铁水温度1490 -1530°C出炉，然后进行球化处理，球化处理采用冲入法，温度在1460 - 1490°C;球化处理工 艺如下：按每包出铁水量的1. 5 - 1. 7%将稀±儀娃铁球化剂放入球化包中，然后放0. 6 - 0. 8%的孕育剂最后放入0. 9 - 1. 1%的覆盖剂，待铁水温度达到球化处理工艺温度时直接 将铁水冲入在球化包中进行球化处理；（3)造型；采用包括加砂、造型、合箱、诱注后冷却、 落砂及砂处理系统的多触头高压造型机，用金属模型板的模具造型；(4)诱注；采用机械诱 包人工诱注，诱注温度1350 - 1450°C，诱注速度为4. 5 - 5. 5Kg/S或保持铁液上升速度 为30 - 50mm/s; (5)落砂；铸件在砂箱中冷却40 - 60分钟后，进行打箱落砂，采用机械振 动式落砂机落砂；(6)清理；采用吊钩式抛丸清理机对铸件喷丸清理，使用钢丸直径1.5 - 2.Omm; (7)退火；义用台车式电阻炉，退火温度；890 - 920°C，保温时间；3 - 4小时，之后 随炉冷至600 - 550°C出炉；(8)机械加工；采用通用齿轮设备进行机械加工，检验加工后 的尺寸；(9)奥氏体化和等温泽火：采用井式气氛控制电阻炉进行奥氏体化和等温泽火处 理，奥氏体形成基理是将工件加热到Acl或Ac3W上，使常温下原有的组织转变为奥氏体， 奥氏体化温度900 - 920°C，等温泽火温度840 - 860°C，等温保温后进行泽火，冷却介质为 油，等温保温温度300 - 320°C，所得金相组织为贝氏体加残余奥氏体；（10)衍磨；采用齿 轮衍磨机床对螺旋锥齿轮进行衍磨；（11)终检入库：表面质量及全尺寸检验。中国专利技术专 利CN101851722A还公开了一种高娃钢球铁排气岐管的配方及其制备方法，设及汽车发动 机排气歧管领域，目前现有的高娃钢球铁排气岐管制备，主要制备工艺一般包括W下步骤： 称重、入炉融化、球化处理，化渣至铁水干净后撒覆盖剂、加盖保温，诱注铸型，开箱落砂。此 方法制备工艺不易操作且不稳定，产量低、产品品质差，废品率较高。本专利技术为克服该些缺 点，将回炉铁抛丸处理，将生铁、废钢、回炉铁、钢铁、75#娃铁依次加入电炉烙炼，球化处理、 在球化剂表面覆盖孕育剂，并在诱注的同时采用随流孕育，使孕育剂随铁水进入型腔，最后 开型落砂，制得成品。与现有方法相比，具有产品质量稳定、降低材料成本、操作方便快捷等 优点。中国专利技术专利CN1936368还公开了铺铜合金奥贝球铁汽车后桥螺旋锥齿轮及其制 备方法。该齿轮是W普通新生铁为原材料，采用冲天炉和电炉双联烙炼，^稀±儀娃铁合 金为球化剂，处理后造渣除渣，分两次孕育诱注齿轮毛巧，再经机加工、等温泽火和回火处 理后制成。该齿轮的组成重量百分比为；C3. 4~3. 8%，Si2. 4~2. 9%，MnO. 4~1. 0%， 化0. 5~1. 2%，< 0. 06%P，< 0. 02%S，余量为铁。合金成分选用Mn、化保证泽透性的 前提下，具有强度、塑性、初性、抗疲劳性能和耐磨性都很高的综合力学性能。铺铜合金奥贝 球铁特别适合替代20CrMnTi合金锻钢生产EQ140和EQ145汽车后桥螺旋锥齿轮，而成本明 显降低。中国专利技术专利CN1693526还公开了一种汽车模具空硬型合金球铁模具材料及其制 备方法，该专利技术合金球铁模具材料具有W下的化学组成（重量％) ;C3. 5~3.8,Si2.1~ 2. 5,MnO. 5 ~本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强韧耐磨球铁摇臂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①将普通废钢、球墨铸铁用生铁、增碳剂、硅铁、铜板和铌铁混合加热熔化，炉前调整铁水的化学组成及其质量分数为3.45～3.70％C,1.30～1.45％Si,Mn≤0.20％,0.15～0.25％Cu,0.03～0.06％Nb,S<0.04％,P<0.04％,余量为Fe及不可避免的杂质元素，当铁水温度升至1520～1535℃时，将铁水出炉到球化包，球化包内预先加入球化剂，球化剂粒度为32～45mm，球化剂加入量占进入球化包内铁水质量分数的1.0～1.2％，球化剂由质量分数为72～75％的稀土镁硅铁合金和质量分数为28～25％的铜镁合金组成，并在铁水入球化包过程中随铁水流加入复合孕育剂，复合孕育剂粒度为20～30mm，由质量分数为65～70％的硅铁合金和质量分数为35～30％的硅钙钡锶铁合金组成，复合孕育剂加入量占进入球化包内铁水质量分数的1.6～1.8％；②步骤①铁水在球化包经球化处理后扒渣，然后将球化后的铁水在温度降至1430～1450℃时倒入到浇注包中，浇注包底部预先加入占进入浇注包内铁水质量分数1.8～2.0％的多元合金变质剂，多元合金变质剂粒度为12～18mm，多元合金变质剂由质量分数15～18％的氮化锰铁、10～12％的钛铁、60～65％的钇基重稀土硅铁合金、1.5～2.5％的金属锑和8～10％的含钾物质组成，当铁水温度降至1330～1380℃，将铁水浇入铸型得到球铁摇臂铸件，球铁摇臂铸件浇注1～3小时后，开箱空冷球铁摇臂铸件，球铁摇臂铸件经清沙和打磨后，随炉加热至900～920℃，保温2～3小时后，炉冷至温度为800～820℃时，出炉空冷至温度低于300℃后重新加热至550～620℃回火，保温2～6小时后空冷至室温，即可得到高强韧耐磨球铁摇臂产品。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘继光，许孟山，赵恩普，符寒光，刘云飞，
申请(专利权)人：邯郸市联诚机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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