一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，包括以下制备步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及筒形灰铸件铸造生产
，具体涉及一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件及其生产工艺
。

技术介绍

[0002]发动机中固定活塞并提供密封效果的缸套材料一般有铸铁
、
铸钢
、
铝合金及陶瓷等
。
铸铁中石墨的防止磨损及润滑作用是天然优势，同时为了追求成本效益和普适性，提高铸件的性能，用以替代高成本的铸钢
、
铝合金材料，具有较高的推广应用前景
。
离心铸造生产的筒形灰铸件，要在石墨
A
型为主，
B
型不超
20
％，
D、E
型不超
10
％，石墨长度4‑6级，基体为珠光体
。
目前对于筒形灰铸件的生产在无后续采取热处理工艺细化基体的前提条件下，无法同时满足较高的抗拉强度及弹性模量
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件及其生产工艺，通过控制碳硅当量
、
适当的合金化含量
、
一定比例的混合孕育剂
、
一定的离心机转速
、
适宜的模具表面保温涂料和冷却条件，由中频炉熔化铁液，普通卧式离心浇注机，可以方便
、
稳定的生产出内径
Ф80
‑
160mm,
壁厚＜
50mm
的筒形灰铸件
。
本专利技术工艺简便实用，有较高的推广应用价值
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0005]一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，包括以下制备步骤：
[0006]S1、
中频炉熔炼配制铁液；
[0007]S2、
中频炉出铁液至转包
[0008]S3、
转包至分水浇注包浇注；
[0009]S4、
喷水冷却
。
[0010]具体的，所述步骤
S1
配制铁液的组分质量百分比含量如下：
[0011]C
：
2.4
～
2.65
％；
Si
：
1.2
～
1.5
％；
Mn
：
0.6
～
0.9
％；
P
：
0.15
‑
0.3
％；
S
：
<0.1
％；
Cr
：
<0.3
％；
Cu
：
0.7
～
1.0
％；
Ni
：
0.15
～
0.3
％；
Mo
：
0.7
～
0.9
％；
Nb
：
0.15
～
0.3
％；
V
：
0.08
～
0.15
％；余量为
Fe。
[0012]具体的，所述步骤
S1
配制铁液的出炉温度为
1500
‑
1600℃。
[0013]具体的，所述步骤
S2
具体步骤为，在转包底预先加入该转包所转铁液重量
0.6
‑
1.0
％的混合孕育剂后再与稀土硅钡钙混合，所述混合孕育剂为：
75
硅铁：硅钡钙＝
1﹕1。。
[0014]具体的，所述稀土硅钡钙加入量为孕育后铁液稀土含量的
0.015
‑
0.05
％
。
[0015]具体的，所述步骤
S2
中，当转包铁液重量＞
500Kg
，孕育剂粒度
5mm
～
20mm
，当转包铁液重量＜
500Kg
，孕育剂粒度
3mm
～
5mm。
[0016]具体的，所述步骤
S3
中，在分水浇注包底加入分水浇注包铁液重量
0.2
‑
0.5
％的混合孕育剂，该混合孕育剂为：
75
硅铁：硅钡钙＝
1﹕1
，孕育剂粒度
1mm
～
3mm。
[0017]具体的，所述步骤
S3
中，采用离心浇筑方式，离心浇注模具材质为
45
钢或
40Cr
钢，模具壁厚
20
‑
40cm。
[0018]具体的，步骤
S4
中，采用喷水冷却至型内铸件目测凝固完毕，铸件内表呈暗红色，冷却水管停止喷水
。
[0019]一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件，组分含量如下所示：
[0020]C
：
2.4
～
2.65
％；
Si
：
1.9
～
2.4
％；
Mn
：
0.6
～
0.9
％；
P
：
0.15
‑
0.3
％；
S
：
<0.1
％；
Cr
：
<0.3
％；
[0021]Cu
：
0.7
～
1.0
％；
Ni
：
0.15
～
0.3
％；
Mo
：
0.7
～
0.9
％；
Nb
：
0.15
～
0.3
％；
V
：
0.08
～
0.15
％；
Re
残留
(La+Ce)
：
0.0006
～
0.002
％；余量为
Fe。
[0022]基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
[0023](1)
本专利技术提供的一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，采用较低的碳硅当量，可以有效节约其它合金化元素的加入量，降低铸件成本，同时满足较高的抗拉强度及弹性模量的机械性能需求
。
[0024](2)
本专利技术提供的一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，采用常见
、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、
中频炉熔炼配制铁液；
S2、
中频炉出铁液至转包；
S3、
转包至分水浇注包浇注；
S4、
喷水冷却
。2.
根据权利要求1所述的一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤
S1
配制铁液的组分质量百分比含量如下：
C
：
2.4~2.65%
；
Si
：
1.2~1.5%
；
Mn
：
0.6~0.9%
；
P
：
0.15
‑
0.3%
；
S
：
<0.1%
；
Cr
：
< 0.3%
；
Cu
：
0.7~1.0%
；
Ni
：
0.15~0.3%
；
Mo
：
0.7~0.9%
；
Nb
：
0.15~0.3%
；
V
：
0.08~0.15%
；余量为
Fe。3.
根据权利要求2所述的一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤
S1
配制铁液的出炉温度为
1500
‑
1600℃。4.
根据权利要求1所述的一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤
S2
具体步骤为，在转包底预先加入该转包所转铁液重量
0.6
‑
1.0%
的混合孕育剂后再与稀土硅钡钙混合，所述混合孕育剂为：
75
硅铁：硅钡钙
=1﹕1。5.
根据权利要求4所述的一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，其特征在于，所述稀土硅钡钙加入量为孕育后铁液稀土含量的
0.015
‑
0.05%。6.
根据权利要求4所述的一种高强度高弹性模量离心铸造筒形灰铸件的生产工艺，其特征在于，所述步骤
S2
中，当转包铁液重...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋相森，袁仕田，彭明诚，曾凡伟，何光驰，杜丽，蒲小涛，
申请(专利权)人：成都银河动力有限公司，
类型：发明
国别省市：