一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺制造技术

一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺，为了解决铸造缸套时所用材料铜存在生产成本高、质量风险大、环境污染大的技术问题，采用的技术方案是生产工艺包括：按如下重量比配比原料；把备好的碳钢加入中频电炉熔炼成液态；把备好的高纯石墨和废铜加入到中频电炉内继续熔炼；利用光谱仪检测中频电炉内铜铁合金液中铜的重量百分比，边检测边加入电解铜继续熔炼，使铜铁合金液中铜的含量达到60%以上；当铜铁合金液的温度达到1370~1390℃时，利用天车吊和浇注包把铜铁合金液浇入冷却水池冷却10~15min；将冷却后的铜铁合金块晾晒、包装。技术效果是使废铜得到了合理利用，降低了生产成本，提高了缸套的耐磨性，延长了缸套的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铸造熔炼工艺
，涉及到一种铜铁合金的生产工艺，特别是一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺。
技术介绍
缸套是位于内燃机中的关键零部件，是影响发动机功率、寿命及环保尾气排放量的重要零件。在工作过程中，缸套内表受高温高压燃气的直接影响，并始终与活塞环及活塞裙部发生高速滑动摩擦，使缸套不停地被磨损，外表面与冷却水接触而被腐蚀，而且内外表面较大的温差使缸套产生严重的热应力，活塞对缸套的侧推力不仅加剧其内表面摩擦，还会其产生弯曲，侧推力改变方向时，活塞还撞击缸套，为了能在这种恶劣的环境下跟好地工作，生产缸套所采用的原材料必须具备一定的机械强度、耐磨损、耐高温、耐高压、耐腐蚀的性能，其中耐磨性最为重要。·在缸套的众多种类中，低合金灰铸铁缸套应用比较广泛，其中的合金元素有硼、磷、铜、铬、钒、钛、钥、镍、锡等，铜的加入主要是提高金相组织中基体珠光体含量，细化珠光体，从而提高硬度和抗拉强度，提高缸套的耐磨性。目前在缸套的铸造过程中，铜的加入普遍采用电解铜、废铜(废铜电线、废铜件、废铜管等)、海绵铜等。电解铜是含铜大于99.9%的高纯铜，电解生产耗能高，使电解铜的价格较高，而且加入前须把铜板裁剪成块，所以铸造缸套时加入电解铜的成本太高。废铜中含有铅、锌、铝等有害元素，很难满足技术标准，所以加入废铜很容易出现质量问题。海绵铜含铜量低，而且电炉加入吸收率低，环境污染大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决铸造缸套时所用材料铜存在生产成本高、质量风险大、环境污染大的技术问题，为了解决这些问题，我们设计了一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺，利用这种工艺生产的铜铁合金在满足技术标准的基础上，解决了电解铜生产成本太高、废铜容易出现质量问题、海绵铜吸收率低环境污染大的技术难题，这种工艺使废铜得到了合理利用，降低了缸套的生产成本，提高了缸套的耐磨性，延长了缸套的使用寿命。本专利技术为实现专利技术目的所采用的技术方案是:一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺，关键是:所述的生产工艺包括以下步骤: a、按如下重量比配比原料:废铜51 55份、电解铜4飞份、碳钢37 40份、高纯石墨2 4份； b、把备好的碳钢加入中频电炉熔炼成液态； c、把备好的高纯石墨和废铜加入到中频电炉内继续熔炼； d、利用光谱仪检测中频电炉内铜铁合金液中铜的重量百分比，边检测边加入电解铜继续熔炼，使铜铁合金液中铜的含量达到60%以上； e、当铜铁合金液的温度达到137(T1390°C时，利用天车吊和浇注包把铜铁合金液浇入冷却水池冷却l(Tl5min ； f、将冷却后的铜铁合金块晾晒、包装。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜51.2份、电解铜4份、碳钢37份、高纯石墨2份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜52份、电解铜4.8份、碳钢37.9份、高纯石墨2.5份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜52.9份、电解铜5.7份、碳钢38.5份、高纯石墨2.9份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜53.8份、电解铜5.9份、碳钢39.2份、高纯石墨3.4份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜55份、电解铜6份、碳钢40份、高纯石墨3份。本专利技术的有益效果是:这种工艺以含有微量元素的碳钢和废铜为主要原料，加入少量的电解铜和高纯石墨，熔炼过程中边检测边加入电解铜，使铜铁合金液中铜的含量达到60%以上，最终得到的产品铜铁合金在满足技术标准的前提下，为铸造缸套所需的原材料铜提供了一种新的生产工艺。这种工艺减少了电解铜的使用量，降低了生产成本，同时在保证产品质量的前提下使废铜得到了充分利用，也避免了使用海绵铜所造成的环境污染。使用碳钢可以加强铜铁合金的硬度和机械强度，加入高纯石墨可以增强铜铁合金耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化的性能，从而提高缸套的整体性能，延长缸套的使用寿命。具体实施例方式一种生产低合金 灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺，关键是:所述的生产工艺包括以下步骤: a、按如下重量比配比原料:废铜51 55份、电解铜4飞份、碳钢37 40份、高纯石墨2 4份； b、把备好的碳钢加入中频电炉熔炼成液态； c、把备好的高纯石墨和废铜加入到中频电炉内继续熔炼； d、利用光谱仪检测中频电炉内铜铁合金液中铜的重量百分比，边检测边加入电解铜继续熔炼，使铜铁合金液中铜的含量达到60%以上； e、当铜铁合金液的温度达到137(T1390°C时，利用天车吊和浇注包把铜铁合金液浇入冷却水池冷却l(Tl5min ； f、将冷却后的铜铁合金块晾晒、包装。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜51.2份、电解铜4份、碳钢37份、高纯石墨2份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜52份、电解铜4.8份、碳钢37.9份、高纯石墨2.5份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜52.9份、电解铜5.7份、碳钢38.5份、高纯石墨2.9份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜53.8份、电解铜5.9份、碳钢39.2份、高纯石墨3.4份。步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜55份、电解铜6份、碳钢40份、高纯石墨3份。由于碳钢和废铜中都含有微量元素，所以在选料时，通过检验选用微量元素达标的碳钢和废铜。实施例1、准备碳钢550kg、电解铜60kg、碳钢400kg、高纯石墨30kg进行生产，经检验所得铜铁合金中各元素的重量百分比为如表I所示: 表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺，其特征在于：所述的生产工艺包括以下步骤：a、按如下重量比配比原料：废铜51~55份、电解铜4~6份、碳钢37~40份、高纯石墨2~4份；b、把备好的碳钢加入中频电炉熔炼成液态；c、把备好的高纯石墨和废铜加入到中频电炉内继续熔炼；d、利用光谱仪检测中频电炉内铜铁合金液中铜的重量百分比，边检测边加入电解铜继续熔炼，使铜铁合金液中铜的重量百分比达到60%以上；e、当铜铁合金液的温度达到1370~1390℃时，利用天车吊和浇注包把铜铁合金液浇入冷却水池冷却10~15min；f、将冷却后的铜铁合金块晾晒、包装。

【技术特征摘要】
1.一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺，其特征在于:所述的生产工艺包括以下步骤: a、按如下重量比配比原料:废铜51 55份、电解铜4飞份、碳钢37 40份、高纯石墨2 4份； b、把备好的碳钢加入中频电炉熔炼成液态； c、把备好的高纯石墨和废铜加入到中频电炉内继续熔炼； d、利用光谱仪检测中频电炉内铜铁合金液中铜的重量百分比，边检测边加入电解铜继续熔炼，使铜铁合金液中铜的重量百分比达到60%以上； e、当铜铁合金液的温度达到137(T1390°C时，利用天车吊和浇注包把铜铁合金液浇入冷却水池冷却l(Tl5min ； f、将冷却后的铜铁合金块晾晒、包装。2.根据权利要求1所述的一种生产低合金灰铸铁缸套用的铜铁合金的工艺，其特征在于:步骤a中所述的各原料的重量比为:废铜51.2份、电解铜4份、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王季明，张彩霞，毛永卫，
申请(专利权)人：石家庄金刚凯源动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：