[發(fā)明專利]鑄態(tài)貝氏體制造工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810021737.6
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN101705421A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋星野
• 申請（專利權(quán)）人: 韋星野
• 主分類號(hào): C22C37/10
• 分類號(hào): C22C37/10;C22C33/08;C21D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄態(tài)貝氏體制造工藝，尤其適用于各類發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套。

背景技術(shù)

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車和工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的要求越來越高，氣缸套作為發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，對(duì)材質(zhì)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的高磷鑄鐵、硼鑄鐵、合金鑄鐵等越來越不能滿足大功率、高性能發(fā)動(dòng)機(jī)使用要求，如康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)是我國東風(fēng)集團(tuán)與美國康明斯公司合資從美國康明斯公司引進(jìn)的具有世界先進(jìn)水平的中、重型發(fā)動(dòng)機(jī)，具有設(shè)計(jì)先進(jìn)，動(dòng)力性大，耗油少，效率高，噪音低，達(dá)到歐III排放標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)，它對(duì)C列發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的材質(zhì)要求就是鑄態(tài)貝氏體合金灰鑄鐵，而鑄態(tài)貝氏體合金灰鑄鐵在我國尚無廠家研制生產(chǎn)。為了能給康明斯C系列發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，能使氣缸套的材質(zhì)再上一個(gè)新的臺(tái)階從而大幅度的提高國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，抓住先進(jìn)，占領(lǐng)市場，我公司投入大量的人力物力，對(duì)鑄態(tài)貝氏體合金灰鑄鐵氣缸套進(jìn)行了研制開發(fā)。由于氣缸套采用了鑄態(tài)貝氏體材質(zhì)在國內(nèi)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)尚屬空白。目前，該種材質(zhì)只有通過等溫淬火才能得到，而在鑄態(tài)下難度很大。為開發(fā)新產(chǎn)品，我公司成立了鑄造技術(shù)攻關(guān)小組，以技術(shù)中心250Kg爐為實(shí)驗(yàn)融化手段，以PLC程控離心澆注機(jī)作為澆注手段，自制冷卻控制設(shè)備，以德國直讀光譜快速分析儀為爐前分析手段，以大型金相顯微鏡進(jìn)行金相檢驗(yàn)。采用WE-30萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行機(jī)械性能分析。經(jīng)過一年多時(shí)間的刻苦鉆研，在無數(shù)次的失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，終于試制出了金相、機(jī)械性能都滿足要求的鑄態(tài)貝氏體缸套，并投入了批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鑄態(tài)貝氏體制造工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種鑄態(tài)貝氏體制造工藝，按以下步驟加工：

(1)、選用18#生鐵65-75％和優(yōu)質(zhì)廢鋼20-30％對(duì)鐵水熔煉，化學(xué)成分控制在C?2.6～3.3％，Si?1.7～2.5％，S≤0.1％，P≤0.15％或C2.8～3.3％，Si1.7～2.5％，S≤0.1％，P≤0.15％。

(2)、加入合金元素，控制其成份為，Mn≤0.8％，Ni0.8～1.5％，Mo?0.6～1.0％或Ni0.3～0.5％，Mo?0.6～1.0％，Cu+Ni≥1.0％。

(3)、冷卻：將離心澆鑄出模的高溫毛坯放在冷卻器上，空冷或風(fēng)冷3～6分鐘使毛坯溫度降至400～500℃，將經(jīng)過空冷或風(fēng)冷的毛坯放入緩冷箱中，使其緩慢冷卻。

(4)、將半成品缸套在熱處理爐中回火，回火溫度為500℃±20℃時(shí)，保溫1.5～3小時(shí)，然后以40～120℃/h冷卻。

發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套鑄態(tài)貝氏體制造工藝：

1.鑄態(tài)貝氏體氣缸套的開發(fā)成功，填補(bǔ)了一項(xiàng)國內(nèi)空白，為東風(fēng)康明斯C系列發(fā)動(dòng)機(jī)國產(chǎn)化做出了貢獻(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，減少了外匯支出。

2.該種材質(zhì)可用于國內(nèi)其他發(fā)動(dòng)機(jī)，可以使國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)大功率，低油耗，低排放(達(dá)歐III排放標(biāo)準(zhǔn))，長壽命.缸套的壽命與原有材質(zhì)相比較提高了3～5倍，即達(dá)到50～70萬公里，社會(huì)效率非常可觀.

3.發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套鑄態(tài)貝氏體，國內(nèi)尚無采用此種工藝生產(chǎn)氣缸套，與英國Sheep?bridge公司生產(chǎn)的氣缸套相比，材料的金相、機(jī)械性能經(jīng)東風(fēng)汽車公司工藝研究所檢測均不低于英國Sheep?bridge公司的缸套材料機(jī)械性能。

附圖說明

附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

一、工藝過程

1.配料，化學(xué)成分控制在C2.6～3.3％，Si1.7～2.5％，S≤0.1％，P≤0.15％，Mn≤0.8％，Ni0.8～1.5％，Mo0.6～1.0％(強(qiáng)度高于380Mpa的高強(qiáng)度灰鑄鐵貝氏體)或C2.8～3.3％，Si1.7～2.5％，S≤0.1％，P≤0.15％，0.5≤Mn≤0.9％，Ni0.3～0.5％，Mo0.6～1.0％，Cu+Ni≥1.0％(強(qiáng)度高于350Mpa的灰鑄鐵貝氏體)

2.出火孕育：在出鐵水的過程中用硅鋇孕育劑孕育，孕育量為0.4～0.9％。

3.將適量的鐵水倒入離心澆鑄機(jī)鑄型中。經(jīng)過10～30秒，使缸套冷卻，等毛坯溫度降至850℃以下將毛坯推出鑄模。

4.冷卻：將毛坯放在冷卻器上，空冷或風(fēng)冷3～6分鐘使毛坯溫度降至400～500℃低合金必須風(fēng)冷，將經(jīng)過空冷或風(fēng)冷的毛坯進(jìn)行粗加工，得到半成品。

5.將半成品缸套在熱處理爐中回火，回火溫度為500±20℃(Mo、Ni、Cu高取上限，低取下限)，保溫1.5～3小時(shí)，然后以40～120℃/h冷卻。

經(jīng)過機(jī)械加工、檢驗(yàn)到完全合格的成品缸套。

二、主要技術(shù)指標(biāo)