[發(fā)明專利]一種金屬型澆注模具成型用高壽命灰鐵及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010168974.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111334704A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志剛;姜維;林慧;武文霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司;一汽鑄造有限公司
• 主分類號: C22C37/08
• 分類號: C22C37/08;C22C37/10;C22C33/08;B22D1/00;B22C9/22;B22C9/06;H02K5/02;H02K5/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

本發(fā)明屬于金屬鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種金屬型澆注模具成型用高壽命灰鐵及其制備方法。一種金屬型澆注模具成型用高壽命灰鐵，按重量百分比計由以下元素組成：C：3.0—3.3；Si：1.8—2.1；Mn：≤0.8；P：≤0.06；S：≤0.05；Cu：0.3?0.5；Mo：0.5?0.8；Cr：1.9?2.2；Ni：1.9?2.2；其余為Fe。本發(fā)明提供了一種新型灰鐵,灰鐵性能滿足電動機殼金屬模具成型件的使用要求，能大幅度降低金屬模具的制造成本及工期；使用該方法制備高壽命灰鐵具有高導熱性、高抗熱疲勞性、高抗變形性、高抗生長性和高強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種金屬型澆注模具成型用高壽命灰鐵及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著電動汽車行業(yè)的興起，鋁合金電動機殼的需求迅速增長，電動汽車整車廠要求電動機殼的價格低，到貨周期短，這對電動機殼供應(yīng)商及模具供應(yīng)商提出嚴苛的挑戰(zhàn)。電機殼體模具一般使用價格高昂的進口模具鋼或消耗巨大的高端國產(chǎn)高理化指標模具鋼作為模具成型材料，使用模具鋼制造電動機殼模具材料非常高；獲得周期非常長；能源消耗和環(huán)境排放非常多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種新型灰鐵,灰鐵性能滿足電動機殼金屬模具成型件的使用要求，能大幅度降低金屬模具的制造成本及工期；解決了現(xiàn)有電動機殼體存在的上述不足。

本發(fā)明技術(shù)方案說明如下：

一種金屬型澆注模具成型用高壽命灰鐵，按重量百分比計由以下元素組成：C：3.0— 3.3；Si：1.8—2.1；Mn：≤0.8；P：≤0.06；S：≤0.05；Cu：0.3-0.5；Mo：0.5-0.8；Cr：1.9-2.2；Ni：1.9-2.2；其余為Fe。

一種金屬型澆注模具成型用高壽命灰鐵的制備方法，其特征在于，

步驟一、由重量百分比為C：0.1-0.4；Si：≤0.7；Mn：≤0.8；P：≤0.04；S：≤0.04；Al≤0.04的原材料制備廢鋼，制備回爐料，廢鋼和回爐料的比例為7:3；

步驟二、在中頻感應(yīng)爐中加入步驟一制備的廢鋼；

步驟三、熔化3-4小時后廢鋼熔化過半，此時加入增碳劑石墨C2.2％；

步驟四、熔化后加入回爐料；

步驟五、采用光譜分析法分析步驟四中的具體成分；

步驟六、根據(jù)步驟五分析的成分中燒損的化學成分進行添加，補充合金鉬鐵2.1％，鉻鐵5％，鎳鐵5.5％到規(guī)格范圍；

步驟七、對鐵水進行過熱，過熱溫度1530-1570℃；過熱時間大于2-3分鐘；

步驟八、出爐孕育，加入孕育劑；孕育劑為75硅鐵；孕育劑的粒徑為3-6mm；

步驟九、完成步驟八后，進行隨流孕育；孕育過程中采用孕育劑為75硅鐵；

步驟十、鑄件表面冷卻至500-600℃后進行開箱，待完全冷卻后清砂，去除澆注系統(tǒng)，獲得產(chǎn)品。

根據(jù)一種金屬型澆注模具成型用高壽命灰鐵的制備方法制備的電動機殼體。

本發(fā)明的有益效果為：

1)本發(fā)明具有高導熱性。確保鋁合金在模具中以過冷卻速度冷卻，得到高致密度鋁合金鑄件。

2)本發(fā)明高抗熱疲勞性，熱壽命達到6萬模次以上。

3)本發(fā)明高抗變形性，使用溫度超過350℃尺寸變形比小于0.00001.

4)本發(fā)明高抗生長性，穩(wěn)定工作石墨生長緩慢。

5)本發(fā)明高強度，強度達到抗拉強度達到270-350MPa。