一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料，由以下质量分数的化学成分组成：C 2.6～3.0%、Si 0.3～1.0%、Mn 0.5～1.0%、Cr 26～31%、Mo 0.8～1.6%、Cu 0.8～1.2%、V 0.1～0.2%、Ti 0.06～0.12%、B 0.001～0.003%、RE 0.04～0.08%、Y 0.04～0.08%、Al 0.04～0.08%。本发明专利技术的合金铸铁材料在获得高硬度的同时具有高冲击韧性，并确保汽车的总体质量较轻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料加工领域，尤其涉及一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料。
技术介绍
铬系抗磨铸铁起源于二十世纪初期，但其广泛应用却始于二次世界大战结束以后。半个多世纪以来，国内外铸造工作者对铬在铸铁中的作用进行了大量的研究，使铬系抗磨铸铁的性能不断提高，生产工艺逐渐简化。我国铬系抗磨铸铁的研究与应用经历了由低铬铸铁到高铬铸铁的历史发展阶段，其中，高铬铸铁材料是在20世纪70年代后期飞速发展起来的。高铬铸铁是一种优良的抗磨材料，在矿山、建材、冶金、火力发电等行业得到了广泛的应用，已逐步取代一些传统的抗磨锻钢，如中锰球铁、抗磨锻钢和低合金钢等。但是，由于单一铬合金铸铁的淬透性和韧性不足，导致铸件心部抗磨能力差或发生早期断裂。因此，传统的方法是在单一的铬合金铸铁中加入钼、钨、铌、镍等贵金属元素，以提高材料的淬透性和淬硬性。但是由于这些贵金属属于稀缺资源，且在材料中大量使用会增加生产成本，因此贵金属的添加制约了铸铁材料的发展。电动车是一种以电力为驱动能源的机动车，因为电力驱动本身的动力较小，因此为确保电动车能够达到燃料汽车的性能，在保证质量的前提下，应尽量降低电动车的重量。汽车轴承是汽车的大件，不仅站整个汽车重量的一部分，且由于其工作性质，需要长久的工作，对耐久性也提出较高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术的不足，提供一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料即保证其质量同时也有效降低其重量。本专利技术采用的技术方案是：一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料，由以下质量分数的化学成分组成：C2.6～3.0%、Si0.3～1.0%、Mn0.5～1.0%、Cr26～31%、Mo0.8～1.6%、Cu0.8～1.2%、V0.1～0.2%、Ti0.06～0.12%、B0.001～0.003%、RE0.04～0.08%、Y0.04～0.08%、Al0.04～0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述C和Cr的比约为1：10，所述Ti和V的比约为3：5，所述Mo、RE和Mn满足如下公式：(Mo-Mn)/RE=8。作为本专利技术的进一步改进，不可避免的杂质中S≤0.06%、P≤0.06%。本专利技术采用的有益效果是：本专利技术在铸铁中加入Si、Al、Mn等元素，在脱氧的同时强化了材料基体。本专利技术在铸铁内加入Mo、V、Ti、Cu等贵金属元素，通过贵金属元素的复合使用，增强了奥氏体的稳定性，细化晶粒，提高了碳化物的高温稳定性和红硬性，使本专利技术的铸铁材料的硬度进一步提高，耐磨性也相应提高，同时其密度较低。本专利技术的合金铸铁材料在获得高硬度的同时具有高冲击韧性，并确保汽车的总体质量较轻。具体实施方式下面实施例，对本专利技术做进一步的说明。实施例1，一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料，由以下质量分数的化学成分组成：C2.6%、Si0.%、Mn0.5%、Cr26%、Mo0.8%、Cu0.8%、V0.1%、Ti0.06%、B0.001%、RE0.04%、Y0.04%、Al0.04%，其余为Fe和不可避免的杂质。实施例2，一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料，由以下质量分数的化学成分组成：C3.0%、Si1.0%、Mn1.0%、Cr31%、Mo1.6%、Cu1.2%、V0.2%、Ti0.12%、B0.003%、RE0.08%、Y0.08%、Al0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质S、P，所述S≤0.06%、P≤0.06%。实施例3，一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料，由以下质量分数的化学成分组成：C2.8%、Si0.8%、Mn0.8%、Cr28%、Mo0.8～1.6%、Cu0.8～1.2%、V0.15%、Ti0.09%、B0.002%、RE0.06%、Y0.06%、Al0.06%，其余为Fe和不可避免的杂质，所述S≤0.05%、P≤0.05%。C是高铬铸铁中提高淬透性主要元素，C决定碳化物数量，与Cr结合形成铬合金碳化物，提高耐磨性。C含量过高，将会造成共晶碳化物含量增加，冲击韧性降低，材料易脆断开裂，造成早期失效。C含量较低时，共晶碳化物含量降低，影响耐磨性的提高。Cr是强碳化物形成元素，Cr决定碳化物类型，提高耐磨性。Mo是强碳化物形成元素，提高淬透性和耐磨性，细化晶粒，抑制珠光体组织出现，提高抗回火稳定性。W与Mo作用基本相同，但W淬硬性和红硬性效果优于Mo，特别是在较高温度下（约800℃左右）性能不变，使本专利技术材料在具有高温氧化和一定腐蚀条件下，仍具有高硬抗磨性。Cu属奥氏体稳定元素，强化基体，提高淬透性，增加韧性。Cu与Mo联合使用淬透性效果更好。Cu与Ni作用基本相同，提高抗腐蚀性。V、Ti均是强碳化物形成元素，且细化晶粒，净化晶界，改善碳化物的形态、大小、数量与分布，提高材料综合性能效果十分明显。Ti溶于固溶体时提高淬透性，形成碳化物时降低淬透性，延迟回火温度，可在较高温度下回火。B属微合金元素，与V、Ti和稀土复合使用时细化晶粒，净化晶界效果更加明显。同时提高材料淬透性。Si、Mn为常规元素，在高铬铸铁中主要起脱氧除气作用，同时强化基体。轻稀土（RE）和重稀土（Y）作为变质剂复合加入，能够进一步细化晶粒，变质夹杂，净化晶界，特别是能够使共晶碳化物变为条块状或团球状，在获得高硬度的同时提高冲击韧性值。本专利技术在铸铁中加入Si、Al、Mn等元素，在脱氧的同时强化了材料基体。本专利技术在铸铁内加入Mo、V、Ti、Cu等贵金属元素，通过贵金属元素的复合使用，增强了奥氏体的稳定性，细化晶粒，提高了碳化物的高温稳定性和红硬性，使本专利技术的铸铁材料的硬度进一步提高，耐磨性也相应提高，同时其密度较低。本专利技术的合金铸铁材料在获得高硬度的同时具有高冲击韧性，并确保汽车的总体质量较轻。本领域技术人员应当知晓，本专利技术的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本专利技术精神的前提下，对本专利技术进行的各种变换均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料，其特征是由以下质量分数的化学成分组成：C 2.6～3.0%、Si 0.3～1.0%、Mn 0.5～1.0%、Cr 26～31%、Mo 0.8～1.6%、Cu 0.8～1.2%、V 0.1～0.2%、Ti 0.06～0.12%、B 0.001～0.003%、RE 0.04～0.08%、Y 0.04～0.08%、Al 0.04～0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述C和Cr的比约为1：10，所述Ti和V的比约为3：5，所述Mo、RE和Mn满足如下公式：(Mo‑Mn)/RE=8。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车轴承用低密度铸铁材料，其特征是由以下质量分数的化学成分组成：C2.6～3.0%、Si0.3～1.0%、Mn0.5～1.0%、Cr26～31%、Mo0.8～1.6%、Cu0.8～1.2%、V0.1～0.2%、Ti0.06～0.12%、B0.001～0.003%、RE0.04～0.08%、Y0.04～0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蔓青，肖颖，
申请(专利权)人：铜陵市明诚铸造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34