[發明專利]離心鑄造薄壁干式缸套專用孕育劑

有效

• 申請號: 201210324984.X
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102808127A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 王季明;毛永衛;王銀力;張彩霞
• 申請（專利權）人: 石家莊金剛凱源動力科技有限公司
• 主分類號: C22C33/08
• 分類號: C22C33/08
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明屬于鑄造熔煉鐵水孕育處理技術領域，尤其是指一種鑄造內燃機氣缸套毛坯的一種新的孕育劑。

背景技術

氣缸套是位于內燃機中的關鍵零部件，它的質量狀況很大程度上決定了內燃機的大修期。在氣缸套的眾多種類中，鑄鐵缸套的使用量還是最大的。鑄鐵缸套按結構分為厚壁濕式缸套和薄壁干式缸套，厚壁濕式缸套壁厚一般大于5mm，內燃機工作時缸套外壁需冷卻液冷卻。薄壁干式缸套壁厚一般2mm左右，內燃機工作時缸套外壁不需冷卻液冷卻。鑄鐵缸套鑄造工藝有離心鑄造、覆膜砂成型鑄造、消失模鑄造等，離心鑄造生產效率高、工藝簡單、質量可靠，成本較低，所以仍是目前國內外鑄造缸套的主要生產工藝。

離心鑄造的缸套毛坯的工藝中，鑄造用的模具是鑄鐵型，鐵水澆入模具后，澆注機帶動模具高速旋轉，并且用冷卻水對模具冷卻。因此，與砂型鑄造相比，離心鑄造工藝存在冷卻速度快的優點，離心鑄造的缸套組織細密，硬度較高。離心澆注的缸套毛坯組織中，片狀石墨形態主要有A、B、D等形態，并且石墨形態容易出現D型石墨。有些薄壁干式缸套限制D型石墨量，D型石墨超過一定量時缸套就需報廢。為了解決缸套鑄造毛坯中出現過多的D型石墨，離心鑄造缸套毛坯工藝普遍一般都是采用硅鐵或硅鋇鐵孕育處理的工藝。

但是，硅鐵或硅鋇孕育劑孕育的鐵水，缸套組織石墨形態并不十分好，D型石墨總占一定的比例，缸套組織石墨一般為A+D型，當缸套組織D型石墨過多時，缸套的韌性變差，缸套在使用過程中會由于D型石墨的存在而引起缸套掉肩，造成發動機事故。并且硅鐵或硅鋇孕育劑中含硅量很高，對鐵水增硅明顯，而缸套行業需要回用大量的鐵屑等低成本材料。使用高硅含量的硅鐵或硅鋇，在一定程度上，限制了低成本鐵屑的使用量，提高了缸套鑄造生產成本。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種高孕育效果的低硅孕育劑。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種離心鑄造薄壁干式缸套專用孕育劑，所述孕育劑按照質量百分含量計算的化學組分為，Si：45%-50%，C：20%-25%，Ba：3.5%-5%，Ca：0.8%-1.5%，Al：0.5%-1%，余量為Fe；所述C為高純晶體石墨。

由于采用了上述技術方案，本發明所取得的技術進步在于：

本發明孕育劑為硅鋇合金與高純晶體石墨的混合物，在保持缸套斷面均勻性的基礎上，晶體石墨進入高溫鐵水后，形成彌散的質點，起到外來核心的作用，孕育劑能夠強烈促進缸套鑄造時的石墨化，大大改善了缸套鑄造毛坯的石墨形態，使石墨形態由A+D型，穩定轉變為A型。由于缸套石墨形態的轉變，缸套的韌性得到大大的改善。由于本發明的孕育劑含硅量比硅鋇或硅鐵的含硅量低30%，孕育增硅減少0.1-0.2%，回爐鐵屑的配入比例可以提高10-20%。每多用一噸鐵屑，可以降低成本1500元。以年產400萬只毛坯，熔化噸位4萬噸，可以多用鐵屑6000噸，降低成本900萬元。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明：

本發明的離心鑄造薄壁干式缸套專用孕育劑的化學成分為包括45%-50%的Si，20%-25%的高純晶體石墨，3.5%-5%的Ba，0.8%-1.5%的Ca，0.5%-1%的Al，余量為Fe。其中Si和?Ba是通過預先定制的硅鋇合金顆粒的成分提供。

實施例1

本實施例的孕育劑的化學成分為是Si：450克，C：200克，Ba：35克，Ca：8克，Al：5克，Fe：302克。按照質量百分含量計算時，Si為45%，C為20%，Ba為3.5%，Ca為0.8%，Al為0.5%，Fe為30.2%。

在制造孕育劑時是將上述成分的物料經粉碎、混合、造粒等工序制成孕育劑。即把預先定制的硅鋇合金顆粒與微硫高準晶體石墨粒及其它物料按比例放入WZL型無重力混合機中，混合時間為3到5分鐘，抽樣檢查成分合格后，存放做到防潮處備用即可。

下面是化驗所得的生產中經常用到的幾種成分的孕育劑的化學成分列表，表中化學成分的計量單位為質量百分含量。