一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法技术

技术编号:4087454 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其化学成分和含量为:C3.60-3.90,Si2.00-2.80,Mn?0.30-0.50,P≤0.06,S≤0.03,Re0.02-0.05,Mg0.02-0.06,Cu0.40-0.60,Sb0.01-0.05,其余均为Fe。本曲轴用铜锑合金球铁材料大大提高了球铁曲轴的机械强度,减少了铜钼合金球铁曲轴废品损失率和潜在曲轴心部缩松风险,同时又很大程度的降低了生产成本,提高了铜锑合金球铁曲轴的经济价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
曲轴是发动机的一个心脏部件,是发动机的动力源,其材料是碳素结构钢或球墨 铸铁。随着球铁铸造技术的迅速发展,现在大量的曲轴都采用球墨铸铁。曲轴在发动机中 承载着复杂的载荷,要求曲轴材料必须是具有较高的强度和韧性,也就是必须要有较好的 综合机械性能。因此,球铁曲轴铸造时广泛通过添加铜、钼等合金元素,来改善球铁曲轴的 综合性能。以往的铸造球铁曲轴大都采用铜钼合金球铁材料,由于铜能降低奥氏体共析转变 的临界范围,有助于珠光体的形成和细化。而钼能减缓奥氏体向珠光体转变,当钼与珠光体 稳定元素铜一起加入时,极大地细化了珠光体,形成细粒状的珠光体组织,大大提高了球铁 的强度和韧性,综合机械性能优异。但是由于钼在球铁中是强碳化物形成元素,易阻碍石墨 的析出,造成球铁缩孔缩松的走向严重,曲轴心部易出现缩松现象,出现废品损失。且钼合 金价格昂贵,加入量相时也较多,一般要在0. 2-0. 35%的钼,产品的成本相对提高。本专利技术针对上述现有曲轴用铜钼合金球铁材料的缺陷,提供一种曲轴用铜锑合金 球铁材料及其制备方法,既大大提高了球铁曲轴的机械强度,减少了铜钼合金球铁曲轴废 品损失率和潜在曲轴心部缩松风险,同时又很大程度的降低了生产成本,提高了铜锑合金 球铁曲轴的经济价值。
技术实现思路
为达到上述的目的,本专利技术采用如下技术方案一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其特征在于其化学成分和含量为C3. 60-3. 90, Si2. 00-2. 80,Mn 0. 30-0. 50,P 彡 0· 06,S 彡 0. 03,ReO. 02-0. 05,MgO. 02-0. 06, CuO. 40-0. 60,SbO. 01-0. 05,其余均为 Fe。—种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法,其特征在于将硫、磷等元素含量低的 优质球墨铸铁和废钢投入高温炉中熔炼,然后加入锰铁等,熔炼的铁水温度不超过1500°C, 待得铁水球化后,镁的残余含量低于0. 05时,投入Cu和Sb材料孕育2 3分钟,清渣保温, 确保浇注温度在1300°C -1400°C之间,并在15分钟内浇注完成。本专利技术的有益效果是采用0. 01-0. 05%的锑取代0. 2-0. 35%的钼,不但提高了 球铁曲轴的机械强度,降低了铜钼合金曲轴心部缩松的风险,试验数据表明,采用铜锑合金 配方后,无论是球铁试块还是曲轴本体的物理性能均高于GB/T1348-2009标准所规定的各 项指标。锑的这种反石墨球化作用可以受到球化剂中稀土元素的抑制,在采用稀土镁球化 剂的球铁中加入适量的锑,不但没有干扰石墨球化的作用,而是起到了稳定球光体,增加石 墨球数,改善机械性能和防止大截面心部石墨畸变的有益作用。同时极大地降低了生产成 本,用铜锑合金生产的球铁曲轴比铜钼合金球铁曲轴每炉次降低140元,比铜锡合金球铁曲轴每炉次降低70元。说明书附1为铜锑合金铸件组织照片(X 100) 具体实施例方式一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其特征在于其化学成分和含量为C3.60_3.90, Si2. 00-2. 80,Mn 0. 30-0. 50,P 彡 0· 06,S 彡 0. 03,ReO. 02-0. 05,MgO. 02-0. 06, CuO. 40-0. 60,SbO. 01-0. 05,其余均为 Fe。一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法,其特征在于将硫、磷等元素含量低的 优质球墨铸铁和废钢投入高温炉中熔炼,然后加入锰铁等,熔炼的铁水温度不超过1500°C, 待得铁水球化后,镁的残余含量低于0. 05时,投入Cu和Sb材料孕育2 3分钟,清渣保温, 确保浇注温度在1300°C -1400°C之间,并在15分钟内浇注完成。本专利技术的有益效果是采用0.01-0. 05%的锑取代0.2-0. 35%的钼,不但提高了 球铁曲轴的机械强度,降低了铜钼合金曲轴心部缩松的风险,试验数据表明,采用铜锑合金 配方后,无论是球铁试块还是曲轴本体的物理性能均高于GB/T1348-2009标准所规定的各 项指标。锑的这种反石墨球化作用可以受到球化剂中稀土元素的抑制,在采用稀土镁球化 剂的球铁中加入适量的锑,不但没有干扰石墨球化的作用,而是起到了稳定球光体,增加石 墨球数,改善机械性能和防止大截面心部石墨畸变的有益作用。同时极大地降低了生产成 本,用铜锑合金生产的球铁曲轴比铜钼合金球铁曲轴每炉次降低140元,比铜锡合金球铁 曲轴每炉次降低70元。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其特征在于其化学成分和含量为:C3.60-3.90,Si2.00-2.80,Mn 0.30-0.50,P≤0.06,S≤0.03,Re0.02-0.05,Mg0.02-0.06,Cu0.40-0.60,Sb0.01-0.05,其余均为Fe。

【技术特征摘要】
一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其特征在于其化学成分和含量为C3.60 3.90,Si2.00 2.80,Mn 0.30 0.50,P≤0.06,S≤0.03,Re0.02 0.05,Mg0.02 0.06,Cu0.40 0.60,Sb0.01 0.05,其余均为Fe。2.一种曲轴用铜锑合金球铁材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:王荣庆刘伯钧
申请(专利权)人:浙江太阳股份有限公司
类型:发明
国别省市:33[]

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