[發明專利]一種高強度鑄態球鐵曲軸及其鑄造方法

在審

• 申請號: 201610924088.5
• 申請日: 2016-10-29
• 公開（公告）號: CN108004459A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 王定福
• 申請（專利權）人: 貴州福潤達汽車配件有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/04;C22C33/10;B22D27/20;B22C9/02;F16C3/06
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 張梅

本發明公開了一種高強度鑄態球鐵曲軸，按重量百分比計，所述曲軸包含有回爐料：15?25％、廢鋼：35?50％、W：3?8%、Cu：0.2?0.7％、Mn：0.7?1％、C：4?4.7％、S≤0.02％、Si：1.1?2％、P≤0.03％、Ti＜0.06％、Mg：0.01?0.04％，余量為生鐵。本發明具有穩定有效、成本較低、工藝簡便且曲軸強度高的特點。

技術領域

本發明涉及一種高強度鑄態球鐵曲軸及其鑄造方法，屬于金屬加工領域。

背景技術

眾所周知，曲軸是發動機中最重要的部件。它承受連桿傳來的力，并將其轉變為轉矩通過曲軸輸出并驅動發動機上其他附件工作。曲軸受到旋轉質量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉載荷的作用，如在大眾發動機中的曲軸抗拉強度要求高于800Mpa。但經過試驗，采用高強度鑄態球鐵曲軸抗拉強度也可高于800MPa，且單件價格只是進口的鍛鋼曲軸的一半，因此可考慮采用高強度鑄態球鐵曲軸來代替鍛鋼曲軸。鑄態高強度球鐵曲軸在國內一般采用正火加回火工藝獲得；也有不少廠家采用鐵模覆砂工藝微合金化鑄態得到；少數廠家控制早開箱時間，利用余熱正火來生產。觀察這三種工藝：正火加回火工藝，熱處理周期較長，易變形，機加工切削性能較差，成本較大；鐵模覆砂工藝工裝投入成本大，適合大批量生產，且需另辟生產線，成本較高；控制開箱時間，利用余熱正火工藝受澆注溫度、生產節奏變化等因素影響較大，不能穩定滿足技術要求，且硬度偏硬，機加工切削刀具磨損大，由此可見采用上述三種方法鑄造高強度鑄態球鐵曲軸均存在這一定的不足之處。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種高強度鑄態球鐵曲軸及其鑄造方法。本發明具有穩定有效、成本較低、工藝簡便且曲軸強度高的特點。

本發明的技術方案：一種高強度鑄態球鐵曲軸，按重量百分比計，所述曲軸包含有回爐料：15-25％、廢鋼：35-50％、W：3-8%、Cu：0.2-0.7％、Mn： 0.7-1％、C：4-4.7％、S≤0.02％、Si：1.1-2％、P≤0.03％、Ti＜0.06％、Mg：0.01-0.04％，余量為生鐵。

前述的高強度鑄態球鐵曲軸，按重量百分比計，所述曲軸包含有回爐料：18-22％、廢鋼：38-45％、W：5-7%、Cu：0.4-0.6％、Mn： 0.8-1％、C：4.2-4.5％、S≤0.02％、Si：1.3-1.6％、P≤0.03％、Ti＜0.04％、Mg：0.01-0.03％，余量為生鐵。

前述的高強度鑄態球鐵曲軸，按重量百分比計，所述曲軸包含有回爐料：20％、廢鋼：42％、W：6%、Cu：0.5％、Mn： 0.9％、C：4.3％、S：0.01％、Si：1.5％、P：0.02％、Ti：0.02％、Mg：0.015％，余量為生鐵。

一種前述的高強度鑄態球鐵曲軸的鑄造方法，包括如下步驟：

（1）按所述重量百分比將生鐵、回爐料、廢鋼配制成爐料，將配制好的爐料放置在中頻電爐中進行熔煉，采用增碳劑進行增碳處理，然后融化，并在融化后的鐵水中加入所述比例的W、Cu、Mn、C、S、Si、P、Ti、Mg，熔煉溫度控制在1480-1520℃之間；

（2）將熔煉好的鐵水在球化處理包內加入重量為熔煉鐵水重量的0.8-1.2％的球化劑進行球化孕育處理，孕育劑的重量為熔煉鐵水重量的0.3-0.8％；

（3）制作殼型，在殼型的澆口處放置孕育塊，將殼型通過鐵丸緊固在鐵箱內準備澆注；

（4）將球化處理包內的鐵水倒入殼型內進行澆注，澆注溫度控制在1350-1400℃，澆注完成后1-1.5小時內開箱取出鑄件。

前述的高強度鑄態球鐵曲軸的鑄造方法，中頻電爐中鐵水成分用光譜儀、碳硫儀進行檢測。