[發(fā)明專利]銻元素促使氣缸套中A型石墨形成

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610096399.3
• 申請(qǐng)日: 2006-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN101153365A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韋斌
• 主分類號(hào): C22C33/08
• 分類號(hào): C22C33/08;C22C37/00;B22D11/108
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所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種銻元素促使氣缸套中A型石墨形成，它適用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套高耐磨、使用壽命長的需求。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的低合金鑄鐵和合金鑄鐵材質(zhì)氣缸套，金相組織很難達(dá)到大面積A型石墨，石墨長度較長，晶粒粗大，組織疏松，機(jī)械性能低，使用一段時(shí)間后，內(nèi)孔磨損加大，缸壁與活塞環(huán)之間產(chǎn)生較大的間隙，致使發(fā)動(dòng)機(jī)增加下排氣量，功率下降，機(jī)油耗量大幅度上升，發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命短。嚴(yán)重時(shí)還出現(xiàn)拉缸、斷臺(tái)等事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明應(yīng)用銻元素促使氣缸套中A型石墨形成，使氣缸套金相中石墨尺寸明顯的減小，得到分布均勻細(xì)片狀的A型石墨。

銻熔化潛熱較大(19875.8J/mol)，因此加入銻時(shí)，將會(huì)引起鐵水微區(qū)溫度起伏，溫度起伏促進(jìn)石墨核心增加。

在液態(tài)時(shí)，銻與鐵之間具有良好的潤濕型(θ＝0°)，附著功很大(WA＝5KJ/m²)，因此銻與鐵將形成FeSb2(熔點(diǎn)732℃)等金屬間化合物。隨著結(jié)晶溫度的下降，銻沿奧氏體-熔體界面優(yōu)先聚集，從而促進(jìn)石墨核心的生成。

銻的原子半徑為0.1614微米，是碳的2.07倍，它們的原子半徑相差很大，而銻對(duì)石墨表面潤濕性很差(θ＝140°)，附著功數(shù)值也很小(WA＝0.85KJ/m²)，銻實(shí)際上并不溶解在碳中，也不會(huì)與其形成某種化合物，因此灰鑄鐵中碳低的地方，銻的存在大些，而生長著的石墨周圍的鐵水正是這樣一個(gè)原子排列混亂、含碳量較低的區(qū)域；由于銻與鐵原子半徑相差也較大(是鐵的1.38倍)，銻分布在鐵的近程有序結(jié)構(gòu)中，會(huì)引起較大的畸變。所以銻最有利的分布位置是在原子排列混亂的地方，即石墨周圍。

由于銻在石墨周圍的富集，影響了界面前沿碳原子的擴(kuò)散速度和在石墨上的沉積速度，從而阻礙石墨生長。同時(shí)也形成碳原子擴(kuò)散的障礙石墨線生長速度降低，從而形成均勻分布的A型細(xì)片狀石墨。

銻的加入量為0.070％-0.096％之間。

附圖說明

見附圖中說明。

具體實(shí)施方式

1.將銻制成1-2毫米細(xì)顆粒狀；

2.按運(yùn)轉(zhuǎn)鐵水包容量配比銻的含量(0.070％-0.096％)；

3.將銻放入包中；

4.運(yùn)轉(zhuǎn)鐵水包中進(jìn)鐵水；

5.鐵水凈化2-3分鐘；

6.澆注。