本发明专利技术涉及钒钛铸铁及其生产方法，属于铸铁合金领域。本发明专利技术所解决的技术问题是提供了一种力学性能达到汽车制动鼓要求的钒钛铸铁。本发明专利技术钒钛铸铁，按重量配比其化学成分为：３．２５～３．６％Ｃ，１．８～２．２％?Ｓｉ，０．６～０．９％?Ｍｎ，０．１５～０．２５％?Ｖ，０．１～０．２５％?Ｔｉ，余量为Ｆｅ和不可避免的杂质；其中，钒钛铸铁中的珠光体含量为９５～９８％。本发明专利技术钒钛铸铁，其力学性能超过了普通灰铸铁制动鼓材料ＨＴ２５０，抗拉强度达到２５０Ｍｐａ以上，硬度ＨＢＳ值达到２００以上，耐磨性能好，摩擦系数高，生产成本低，可用于制备汽车用制动鼓，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于铸铁合金领域。
技术介绍
制动鼓是汽车重要的保安配件。用于重型汽车上的制动鼓要求在重载下运行不破 裂，有长的使用寿命，对蹄片的磨损较小，满足汽车的制动距离，因此对制动鼓的材质有着 特殊的要求。目前国内外生产制动鼓的材质主要有普通灰铸铁和低合金铸铁两类。由于普 通灰铸铁的材料强度、硬度较低，易出现磨损严重或热疲劳裂纹情况，已不能满足现在汽车 高负荷、高速度的要求，普通灰铸铁制动鼓已有被淘汰的趋势。由于通过加入合金元素可得 到高强度合金铸铁，因此，目前各国主要采用低合金铸铁生产制动鼓。如英、美等国主要采 用高C低合金V、 Mo铸铁，俄罗斯等国主要采用Cr、 Ni、 Mo合金铸铁，由于加入了 Ni、 Mo等 贵金属合金元素，使上述合金铸铁的生产成本较高。 钒钛铸铁由于其成本相对较低，综合性能较好，已有采用钒钛铸铁生产汽车制动 鼓的相关报道。如攀枝花钒钛铸铁重型汽车制动鼓系列产品(89-465)，中国科技成果 库90212013中公开了采用合理成分，应用特种工艺熔炼和相应的浇铸系统制得高强度、高 耐磨、抗热裂的汽车制动鼓，但未公开所用钒钛铸铁的具体成分和熔炼工艺。专利号为ZL 85103914，专利技术名称为"钒钛铸铁钢锭模"的专利技术专利公开了一种钒钛铸铁合金材料及其制 备方法，其成分为(重量百分数)3.5 4.0%C，1.5 2.0%Si，0.3 0.8%Mn，《0. 1% P，《0. 12% S，O. 15 0. 35% V，O. 05 0. 15% Ti，余量为Fe和其它微量成分。但该钒钛 铸铁合金中90%以上为铁素体组织，其力学性能(硬度较低)不能达到制动鼓的要求。
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力学性能达到汽车制动鼓要求的钒钛铸 铁。 本专利技术钒钛铸铁，按重量配比其化学成分为3. 25 3. 6 % C， 1. 8 2. 2 % Si， 0. 6 0. 9% Mn，O. 15 0. 25% V，O. 1 0. 25% Ti，余量为Fe和不可避免的杂质；其中， 钒钛铸铁中的珠光体含量为95 98%。 本专利技术还提供了上述钒钛铸铁的生产方法，其包括如下步骤 a、熔炼配制原料，原料中各化学成分的重量配比为3. 25 3. 6% C， 1. 8 2. 2% Si，O. 6 0. 9% Mn，O. 15 0. 25% V，O. 1 0. 25% Ti，余量为Fe和不可避免的杂质；将 配制的原料于1520 158(TC熔炼，得到铁水； b、孕育a步骤所得铁水倒入浇包中进行包内孕育，孕育时间为8 12min ;其中， 铁水倒入浇包时的出炉温度为1480 150(TC，浇包在倒入铁水前先加入铁水重量0. 2 0. 5%的75SiFe ; c、浇铸，即得钒钛铸铁。 本专利技术钒钛铸铁，其力学性能超过了普通灰铸铁制动鼓材料HT250，抗拉强度达到250Mpa以上，硬度HBS值达到200以上，耐磨性能好，摩擦系数高，生产成本低，可用于制备 汽车用制动鼓，具有广阔的应用前景。 图1是1号试样金相组织图，图la为100倍放大，图lb为400倍放大图； 图2是2号试样金相组织图，图2a为100倍放大，图2b为400倍放大图； 图3是3号试样金相组织图，图3a为100倍放大，图3b为400倍放大图； 图4是4号试样金相组织图，图4a为100倍放大，图4b为400倍放大图。具体实施例方式本专利技术钒钛铸铁，按重量配比其化学成分为3. 25 3. 6% C，1.8 2. 2% Si， 0. 6 0. 9% Mn，O. 15 0. 25% V，O. 1 0. 25% Ti，余量为Fe和不可避免的杂质；其中， 钒钛铸铁中的珠光体含量为95 98%。 其中，上述的不可避免的杂质包括P和S，S是铸铁中的有害元素，使铸铁产生热裂 倾向，本专利技术钒钛铸铁中的S含量控制为《0. 12%。 P使铸铁有产生冷裂的倾向，本专利技术钒 钛铸铁中控制P含量《0. 1 % 。 本专利技术钒钛铸铁中的C和Si都是强烈促进石墨化的元素。C、Si含量高，铸铁组织 中石墨数量就多。对用于生产制动鼓这一性能特殊(耐热、耐磨)的铁，组织中要求有一定 数量的石墨，即有较高碳当量CE， CE = C+l/3(Si+P)。但CE不能过高，否则组织中的珠光 体数量不足，使力学性能(抗拉强度和硬度)降低，而达不到HT250(HT250为灰铸铁，是常 用的制动鼓材料)的力学性能要求。本专利技术专利技术人经过大量实验分析，得出C含量控制在 3. 25 3. 6%范围较为适宜。为获得较高的CE和好的切削加工性能，Si含量控制在1. 8 2. 2%范围内。为了保证满足基本的力学性能指标的基础上有足够的石墨数量和良好的孕 育效果，本专利技术钒钛铸铁中的碳当量CE优选为4. 00 4. 25。 本专利技术钒钛铸铁中的Mn的主要作用是平衡S的不良影响。当Mn的含量大于 (1.7S+0.3)时，有稳定珠光体的作用，故灰铸铁中Mn的含量较高。但由于本专利技术钒钛铸铁 中含有V和Ti，使晶粒细化，基体得到强化，Mn的含量可相应减少。当Mn > 1. 0%时，铸铁 表面易出现白口，使机加工困难；当Mn < 0.5%时，铸铁硬度不易保证，因此本专利技术钒钛铸 铁中的Mn控制为0. 6 0. 9% 。 本专利技术钒钛铸铁中的V和Ti可以使铸铁的石墨和基体得到显著细化，同时V和Ti 与碳有较高的亲和力而形成显微硬度极高的硬化相V、 Ti碳化合物，因此本专利技术钒钛铸铁 除具有灰铸铁的一般特性外，还兼有制动鼓性能所不可缺少的高强度、高耐磨性能。 本专利技术生产钒钛铸铁的方法包括如下步骤 a、熔炼配制原料，原料中各化学成分的重量配比为3. 25 3. 6% C， 1. 8 2. 2% Si，O. 6 0. 9% Mn，O. 15 0. 25 % V，0. 1 0. 25 % Ti，余量为Fe和不可避免的杂质； 将配制的原料于1520 158(TC熔炼(此温度可以保证熔体的纯净度，熔炼温度优选为 155CTC )，得到铁水；其中，为了节约成本，上述原料优选为废铁和生铁，废铁和生铁的加入 量以保证各化学成分含量符合要求即可； b、孕育a步骤所得铁水倒入浇包中进行包内孕育(孕育可以消除白口，提高铸铁附图说明育时间为8 12min ;其中，铁水倒入浇包时的出炉温度为1480 1500°C，浇包在倒入铁水前先加入铁水重量0. 2 0. 5%的75SiFe ; c、浇铸，即得钒钛铸铁。 其中，上述c步骤浇铸时，根据产品需要，注入模具中，即可得到相应的产品，如浇铸入制动鼓模具中即可得到制动鼓。 其中，上述a步骤所述的不可避免的杂质包括P和S，其中，P、 S杂质的含量分别为P《0. 1%，《0. 12%。 进一步的，为了提高造渣作用，上述a步骤所述的炉料中还加入炉料总重量1.0 1. 5%的粒度为30 50mm的石灰石或冰晶石。 其中，上述的75SiFe起孕育剂作用，上述的75SiFe的粒度优选为0. 5 2. Omm。 下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。 实施例本专利技术钒钛铸铁的生产 在500Kg中频感应炉内加入经烘干的废钢和生铁共500kg，升温熔炼，熔炼温本文档来自技高网...
【技术保护点】
钒钛铸铁，其特征在于：按重量配比其化学成分为：３．２５～３．６％Ｃ，１．８～２．２％Ｓｉ，０．６～０．９％Ｍｎ，０．１５～０．２５％Ｖ，０．１～０．２５％Ｔｉ，余量为Ｆｅ和不可避免的杂质；其中，钒钛铸铁中的珠光体含量为９５～９８％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邱显明，
申请(专利权)人：四川省富邦钒钛制动鼓有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]
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