发动机缸体铸件的铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种铸造方法，具体涉及一种发动机缸体铸件的铸造方法。本发明专利技术提供了一种提高铸件的强度和韧性的发动机缸体铸件的铸造方法，首先制作砂型，然后利用砂型进行浇注成型，最后对铸件进行热处理，所述浇注成型采用以下步骤：A、将原料放入熔炼炉内进行熔炼；B、熔炼后在铁液中加入Inoculin390预处理剂进行处理；C、然后在浇注前向铁液中加入孕育剂进行充分搅拌；D、最后将铁液浇注到砂型中，凝固形成铸件。与传统铸造法相比则是在铁液的孕育处理之前增加了一预处理工序，预处理剂最大的特点是其中所含元素Be能阻碍基体晶粒的长大，可有效增加石墨数量，细化石墨，并形成稳定的形核质点，从而为提高铸件的强度和韧性做好准备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铸件的铸造方法，具体涉及一种发动机缸体铸件的铸造方法。
技术介绍
我国汽车产业近年来发展迅速，主要汽车企业(集团)2011年年底形成整车产能1841万辆，相应发动机产能已达到年产1671万台。随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高，我国汽车国产化进程不断加快，汽车消费需求旺盛，汽车保有量保持快速增长趋势。2006年至2010年，汽车产量年均增加951万辆；据分析，目前中国的汽车保有量为7000多万辆，到2020年将达到2亿辆，也就是每年将净增1300万辆，考虑到汽车报废等因素，每年净增量将在2000万辆左右。巨大的汽车市场保有量，必将促进汽车发动机缸体市场的大发展。缸体是发动机上最关键、最复杂的铸件，其壁厚最薄处往往不到3mm，缸体铸件生产应用最广的仍然是湿型粘土砂，具有成型性能好、能耗低、噪音小、污染少、效率高、运行可靠等优点的静压造型线及气冲造型线使用较为广泛。近年来，国内外造型线制造厂家对造型机的不断改进，先后已出现气冲加压实、气流增益气冲加压实、静压加压实、主动多触头压实、成型挤压等加砂方式，砂型硬度更加均匀化，成为缸体铸件生产首选的造型设备。一些大中型柴油机缸体铸造企业，采用pepset自硬砂工艺和三乙胺冷芯盒工艺，这也是节能低碳的最佳选择。发动机的生产、加工、装配是一个复杂且庞大的工程，不仅能创造大量的就业，更能转化为具有我国自主知识产权的技术成果。掌握发动机缸体的生产技术，不仅可以促进发动机的国产化，提高年产量；而且能够为将来国产化生产更大型的系列发动机打下坚实的基础和提供宝贵的经验。因此，大力发展发动机的工业化生产势在必行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高铸件的强度和韧性的发动机缸体铸件的铸造方法。本专利技术解决其技术问题所采用的发动机缸体铸件的铸造方法，首先制作砂型，然后利用砂型进行浇注成型，最后对铸件进行热处理，所述浇注成型采用以下步骤：A、将原料放入熔炼炉内进行熔炼；B、熔炼后在铁液中加入Inoculin390预处理剂进行处理；C、然后在浇注前向铁液中加入孕育剂进行充分搅拌；D、最后将铁液浇注到砂型中，凝固形成铸件。进一步的是，在浇注成型的C步骤中，所述孕育剂采用复合孕育剂，所述复合孕育剂为含镧孕育剂和75硅铁孕育剂的组合。进一步的是，在浇注成型的C步骤中，按照重量比，复合孕育剂加入总量为0.4±0.10％，其中含镧孕育剂加入量为0.25±0.06％，粒度为2～6mm；75硅铁孕育剂加入量为0.15±0.04％，粒度为2～6mm，孕育时间占出铁量的70％以上。进一步的是，在浇注成型的B步骤中，铁液的温度为1455～1465℃，预处理剂的量按铁液重量计为0.2～0.8％。进一步的是，在制作砂型后，在砂型的型腔涂抹一层含麻纤维的涂料。进一步的是，所述的铁液化学成分为：碳C3.1％～3.5％、硅Si2.0％～2.3％、锰Mn0.7％～0.9％、硫S0％～0.15％、磷P0～0.15％、铬Cr0.25％～0.40％、钼Mo0.25％～0.40％、铜Cu0.45％～0.65％及碳当量为3.77～4.29％。进一步的是，所述热处理是采用以下方式：装炉温度为200℃以下，升温速度≤50℃/h，，达到500～530℃后进行保温，保温时间为3～4小时，保温结束后随炉冷却至120℃，冷却速度≤50℃/h。进一步的是，所述砂型包括铸件腔、冒口系统和浇注系统，所述浇注系统包括出气口、上直浇道、下直浇道、弯形内浇道、横浇道和矩形内浇道，矩形内浇道设置在铸件腔底侧面，弯形内浇道设置在铸件中部，所述矩形内浇道和弯形内浇道均与横浇道连通；所述下直浇道一端与上直浇道连通，另一端与横浇道连通。进一步的是，所述浇注系统还包括过滤装置，所述过滤装置设置在下直浇道和上直浇道之间；所述上直浇道和下直浇道的截面积之和为Σ直，所述横浇道的截面积为Σ横，所述弯形内浇道和矩形内浇道的截面积之和为Σ内，所述过滤装置的截面积为Σ过，以Σ直为基准，Σ直:Σ横:Σ内:Σ过＝1:1～2:1～2：8～9。进一步的是，出气口的总的横截面积≥弯形内浇道和矩形内浇道总的横截面积之和；所述冒口系统包括明顶冒口和溢流冒口，明顶冒口设置在铸件腔顶部的厚大部位处，溢流冒口设置在铸件腔侧面并靠近铸件腔顶部。本专利技术的有益效果是：1、铁液在孕育处理前增加了一预处理工序。传统铸铁件的生产工序是：铁水熔炼—孕育—浇注，而本专利技术技术与传统铸造法相比则是在铁液的孕育处理之前增加了一预处理工序，即在孕育处理前向铁液中加入foseco公司生产的Inoculin390作为预处理剂，该材质最大的特点是其中所含元素Be能阻碍基体晶粒的长大，可有效增加石墨数量，细化石墨，还能使铁液中的O/S控制在较低和稳定的水平，并形成稳定的形核质点，从而为提高铸件的强度和韧性做好准备。2、区别以往传统技术中孕育剂的单一使用，本专利技术使用了新式的复合孕育剂(含镧孕育剂+75硅铁孕育剂)，其中，含镧硅铁能有效促进等轴晶生成，抑制树枝晶的生长，改变铁水的凝固方式，有效消除铸件的显微缩松；硅铁孕育速效，1.5min内达到峰值，8～10min后衰退到未孕育状态，可减少过冷度和白口倾向，增加共晶团数，形成A形石墨，改善断面均匀性。含镧孕育剂和75硅铁孕育剂的复合使用，可充分改变使用单一孕育剂的不足，加强孕育效果，避免产生石墨漂浮，达到细化石墨的的效果。3、为增加铸型的透气效果，防止铸件中形成气孔，本专利技术在常规使用的涂料中专门添加了含有增加材料透气性的麻纤维，大大提高了涂料的透气性，使得铁液在充型过程中的气体可顺利经涂层及型砂而排除型外，从而减小型腔内的气压，使铁液流通顺畅无阻，解决了传统方法铸造大型发动机缸体铸件时由于透气性差所带来的铸件缺陷问题。具体实施方式所述浇注成型采用以下步骤：B、将原料放入熔炼炉内进行熔炼；B、熔炼后在铁液中加入Inoculin390预处理剂进行处理；C、然后在浇注前向铁液中加入孕育剂进行充分搅拌；D、最后将铁液浇注到砂型中，凝固形成铸件。在浇注成型的C步骤中，所述孕育剂采用复合孕育剂，所述复合孕育剂为含镧孕育剂和75硅铁孕育剂的组合。在浇注成型的C步骤中，按照重量比，复合孕育剂加入总量为0.4±0.10％，其中含镧孕育剂加入量为0.25±0.06％，粒度为2～6mm；75硅铁孕育本文档来自技高网...

【技术保护点】
发动机缸体铸件的铸造方法，首先制作砂型，然后利用砂型进行浇注成型，最后对铸件进行热处理，其特征在于，所述浇注成型采用以下步骤：A、将原料放入熔炼炉内进行熔炼；B、熔炼后在铁液中加入Inoculin390预处理剂进行处理；C、然后在浇注前向铁液中加入孕育剂，并进行充分搅拌；D、最后将铁液浇注到砂型中，凝固形成铸件。

【技术特征摘要】
1.发动机缸体铸件的铸造方法，首先制作砂型，然后利用砂型进行浇注成型，
最后对铸件进行热处理，其特征在于，所述浇注成型采用以下步骤：A、将原料
放入熔炼炉内进行熔炼；B、熔炼后在铁液中加入Inoculin390预处理剂进行处
理；C、然后在浇注前向铁液中加入孕育剂，并进行充分搅拌；D、最后将铁液
浇注到砂型中，凝固形成铸件。
2.如权利要求1所述的发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于，在浇注成型
的C步骤中，所述孕育剂采用复合孕育剂，所述复合孕育剂为含镧孕育剂和75
硅铁孕育剂的组合。
3.如权利要求2所述的发动机缸体铸件的铸造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦海鹏，
申请(专利权)人：青岛泰威机床有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37