[發明專利]一種耐高溫抗氧化排氣歧管球墨鑄鐵及其制備方法

有效

• 申請號: 201210423949.3
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102888551A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 鮑玉龍;劉峰
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾市精鑄良鑄造有限責任公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C33/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種排氣歧管球墨鑄鐵及其制備方法。

背景技術

近年來，出于保護環境和節約資源方面的考慮，在提高壓縮比、改善燃料燃燒效率和減少排放等方面，不斷對汽車發動機提出新的要求，為適應催化技術和渦輪增壓技術應用以后，發動機排氣溫度不斷升高的要求，對汽車發動機排氣歧管的高溫力學性能和抗氧化性能的要求越來越高，國外對汽車發動機排氣歧管耐高溫要求已經達到了900℃左右，而國內現有的排氣歧管材料一般只能滿足在溫度為750℃左右時的使用要求；隨著發動機性能的進一步提高，特別是渦輪增壓技術的不斷提高，排氣歧管的工作溫度也將提高，此外，排氣歧管長期在高溫循環交變狀態下工作，受熱溫度不均勻，表層與內腔相差數百度，工作條件惡劣，排氣歧管材料在高溫下的抗氧化性能直接影響了排氣岐管的使用壽命，普通球鐵材料在溫度為650℃的條件下，其抗拉強度仍為50N/mm²左右，熱強性差，在500-700℃的熱循環溫度下，失效的循環次數為100次左右，高溫抗蠕變和抗蠕變斷裂能力較差，已經無法滿足對排氣歧管材料高溫力學性能和抗氧化的要求。

發明內容

本發明是為解決現有的排氣歧管球墨鑄鐵熱強性差以及高熱循環溫度下，失效的循環次數低的技術問題，而提供一種耐高溫抗氧化排氣歧管球墨鑄鐵及其制備方法。

本發明的一種耐高溫抗氧化排氣岐管球墨鑄鐵由質量分數分別為3.15%~3.25%、4.15%~4.35%、1.20%~1.30%、0.20%~0.24%、0.15%~0.18%、0.012%~0.014%、0.027%~0.031%、0.048%~0.055%的C、Si、Mo、V、Mn、S、P、Mg和余量的Fe組成；其中還包括質量分數為0.019%~0.024%的殘余稀土元素Re。

本發明的一種耐高溫抗氧化排氣岐管球墨鑄鐵的制備方法按以下步驟進行：

一、熔煉鐵液：先按Q12生鐵和廢鋼的質量份數為70~75和25~30，稱取Q12生鐵和廢鋼，再按鉬鐵合金的質量與Q12生鐵和廢鋼的總質量之比為（2~2.5）：100，按釩合金的質量與Q12生鐵和廢鋼的總質量之比為（0.4~0.5）：100，按硅鐵合金的質量與Q12生鐵和廢鋼的總質量之比為（2.0~2.3）：100，稱取鉬鐵合金、釩合金和硅鐵合金，然后將稱取的Q12生鐵、廢鋼、鉬鐵合金、釩合金和硅鐵合金加入到中頻爐中，升溫至溫度為1500~1550℃，靜置2~4min，出爐，得到鐵液；

二、球化及孕育處理：首先按球化劑的質量與Q12生鐵和廢鋼的總質量之比為（1.5~1.7）：100，再按硅鐵孕育劑的質量與Q12生鐵和廢鋼的總質量之比為（2.0~2.4）：100、硅鋇孕育劑的質量與Q12生鐵和廢鋼的總質量之比為（0.10~0.15）：100，稱取球化劑、硅鐵孕育劑和硅鋇孕育劑，然后將稱取的球化劑放于澆注包的堤壩一側，將稱取的硅鐵孕育劑均勻覆蓋在球化劑上，再將步驟一的鐵液在澆注溫度為1380~1420℃的條件下，澆注到包中，澆注過程中隨流加入稱取的硅鋇孕育劑，在溫度為1430~1450℃的條件下，保溫0.4~0.6min完成球化及孕育，得到熱處理前的耐高溫抗氧化排氣岐管球墨鑄鐵；

本發明的有益效果