[發明專利]汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質及其制備方法

有效

• 申請號: 201310105092.5
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103146990A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 許法棟;安宇
• 申請（專利權）人: 天津新偉祥工業有限公司
• 主分類號: C22C37/08
• 分類號: C22C37/08;C22C37/04;C22C33/08;C21C1/10
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司 12203
• 代理人: 胡婉明

技術領域

本發明涉及汽車用渦輪增壓器渦輪殼體材質的生產工藝方法，尤其涉及一種汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質及其制備方法。

背景技術

隨著渦輪增壓技術的迅猛發展，其節能環保的特性被眾多汽車廠商廣泛接受，渦輪殼體作為其主要部件之一，對其耐高溫、耐腐蝕方面的性能要求也越來越高，高硅鉬鉻球鐵材質具有較好的高溫力學性能、耐腐蝕性能及性價比，是生產渦輪殼體的良好材質，但高硅鉬鉻球鐵材質由于合金含量較高導致鑄造性能很差，在生產結構復雜、壁厚不均的渦輪殼鑄件時，薄壁處容易出現顯微縮松，厚大部位易出現縮孔等缺陷，同時材質的白口過大會對加工切削性能產生影響，增加加工過程的刀具使用成本。

目前，高硅鉬鉻球鐵材質的生產工藝流程主要為鐵液熔煉、球化處理、孕育處理、澆注、冷卻、落砂清理、熱處理等工序，由于高硅鉬鉻球鐵材質合金含量高，在熔煉過程中溫度要求較高，在球化和孕育環節不易控制，容易出現球化不良等鑄造缺陷，給鑄件的批量生產帶來隱患。因此，該材質的配方及生產工藝還有待進一步改進。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質及其制備方法，材質配方科學合理，制備方法工藝操作簡便易行，制備的材質具有良好的鑄造性能和機加工性能，且成本低，使用效果理想。

本發明的目的是由以下技術方案實現的：

本發明汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質，其特征在于，其成分的重量百分比是：碳（C）為2.90至3.10%，硅（Si）為4.40至4.80%，錳（Mn?）為小于0.30%，磷（P）為小于0.05%，硫（S）為小于0.02%，鎂（Mg?）為0.03至0.05%，鎳（Ni）為小于0.50%，鉻（Cr）為?0.70至0.80%，鉬（Mo）為0.50至0.65%，鋁（Al）為小于0.03%，銅（Cu）為小于0.10%，鈦（Ti）為小于0.035%，余量為鐵（Fe）。

前述汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其特征在于：（1）將碳化硅、生鐵、返材、廢鋼按順序投入熔煉設備內，將熔煉設備升溫，使物料熔化；（2）待熔煉設備內的物料完全熔化后添加硅鐵、鉬鐵、鉻鐵進行精煉及成分調整；（3）取適量熔煉物料澆注并制成試樣進行光譜分析；（4）當熔煉物料符合要求后，繼續將熔煉設備溫度升至1450至1550℃區間后加入低硫增碳劑，準備進行球化處理；（5）將熔煉設備升溫至1450至1550℃的物料倒入球化包進行喂絲球化處理；（6）將球化后物料倒入澆注包并進行孕育處理，然后除去氧化渣并進行靜置降溫；（7）待物料液溫降至1350至1400℃時進行澆注，澆注時將物料液體澆入鑄型中，然后冷卻50分鐘以上，進行落砂清理；（8）將落砂清理后的鑄件進行熱處理，退火保溫后出爐空冷至室溫即為成品。

前述的汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其中熔煉物料的重量百分比是：碳化硅為0.3至0.5%、生鐵為10至20%、返材為60至80%、廢鋼為10至20%、硅鐵0.2至0.6%、鉬鐵0.2至0.5%、鉻鐵0.3至0.5%，余量為低硫增碳劑。

前述的汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其中熔煉設備采用感應電爐。

前述的汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其中添加的低硫增碳劑為石墨電極增碳劑，該石墨電極增碳劑為市售產品，其規格為固定碳量≥95%，硫≤0.08%。

前述的汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其中喂絲球化處理中使用的球化合金采用無稀土Mg線，Mg線使用量為17至21米。

前述的汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其中孕育處理包括一次孕育處理和二次孕育處理，一次孕育處理中加入中鋇孕育劑，該中鋇孕育劑加入量為球化物料重量的0.1至0.3%，二次孕育處理中采用中鋇孕育劑,加入量為一次孕育處理物料重量的0.3至0.5%。

前述的汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其中中鋇孕育劑是長效孕育劑Inoculin390，該長效孕育劑Inoculin390為市售產品，其規格為Si=60至67%，Ba=7至11%，Ca=0.4至2.0%，Al=0.5至1.7%，余量為Fe。?

前述的汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法，其中退火工藝條件為930至950℃溫度下保溫4小時，降溫至250至300℃出爐空冷。

本發明的有益效果：本發明汽車渦輪殼體用高硅鉬鉻球鐵材質具有良好的鑄造性能和機加工性能，成本較低，該高硅鉬鉻球鐵材質的制備方法工藝條件設計合理，容易控制，有益于鑄件生產，使用效果理想。