[發明專利]一種奧氏體蠕墨鑄鐵材料

在審

• 申請號: 202010580627.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111676416A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 曹紅磊;王瑞金;余嗣瑞;李剛;王延召;劉書彥;李金秀
• 申請（專利權）人: 飛龍汽車部件股份有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C21C1/08;C22C33/10
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 張超麗

本發明公開了一種奧氏體蠕墨鑄鐵材料，該鑄鐵材料，按質量分數計，包括以下組分：碳：2.2～3.0％,硅：2.0～3.1％，錳：0.5～1.5％，磷：≤0.08％，硫：≤0.02％,鉻：0.9～1.8％,鎳：12～18％，銅：4.8～8％，鈰：0.01～0.03％，鎂：0.012～0.02％，其余為鐵。本發明提供的奧氏體蠕墨鑄鐵材料含有較少的鎂元素，可以大大提高該奧氏體蠕墨鑄鐵材料的耐磨性能。通過對本發明的奧氏體蠕墨鑄鐵材料性能檢測，其蠕化率、抗拉強度和伸長率均比現有技術的相關性能參數具有大幅提高，主要原因為本發明提供的奧氏體蠕墨鑄鐵材料為球狀和蠕蟲狀的混合體，既具有球狀鑄鐵材料抗拉強度的優點，又具有蠕蟲狀鑄鐵材料蠕化率和伸長率高的優點。

技術領域

本發明涉及鑄鐵技術領域，具體為一種奧氏體蠕墨鑄鐵材料。

背景技術

活塞是汽車發動機的“心臟”，承受交變的機械負荷和熱負荷，是發動機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一。影響鋁合金活塞使用壽命的一個主要因素就是活塞環槽磨損，特別是第一道環槽。

為了提高鋁活塞第一道環槽的耐磨性，行業內普遍采用鑲鑄鑄鐵耐磨環座(鑲圈)作為有效解決辦法，這種鑲圈活塞不但保持了鋁活塞重量輕的特點，還兼具鑄鐵活塞環槽耐磨的優點，使得鋁活塞使用壽命大幅度提高，鑲圈鋁活塞也得以全面推廣應用。

生產實際中常用的鑄鐵材料根據石墨形狀不同主要有三類：灰鑄鐵，石墨為片狀，力學性能差，鑄造性、減震性、減摩性缺口敏感性、切削性比好；球墨鑄鐵，石墨為球狀，力學性能高；蠕墨鑄鐵，石墨介于兩者之間為蠕蟲狀，力學性能稍低于球墨鑄鐵，耐磨性、鑄造性能較球墨鑄鐵好，尤其是抗高低溫蠕變性能好。

活塞鑲圈一般采用奧氏體鑄鐵材料，目前行業內絕大多數采用鎳基奧氏體灰鑄鐵材料，可有效增強活塞第一道環槽的耐磨性，進而提高活塞使用壽命。目前在高性能發動機都普遍采用了這種活塞鑲圈。隨著國六標準的推行，現用鋁活塞的耐溫、耐壓顯著提升，現用的鎳基奧氏體灰鑄鐵鑲圈由于耐熱性、抗拉強度有限，裝機失效率大幅提高，無法滿足要求。

發明內容

鑒于上述狀況，有必要提供一種奧氏體蠕墨鑄鐵材料，以部分解決上述技術問題。

具體地，該奧氏體蠕墨鑄鐵材料，該鑄鐵材料，按質量分數計，包括以下組分：

碳：2.2～3.0％,硅：2.0～3.1％，錳：0.5～1.5％，磷：≤0.08％，硫：≤0.02％,鉻：0.9～1.8％,鎳：12～18％，銅：4.8～8％，鈰：0.01～ 0.03％，鎂：0.012～0.02％，其余為鐵。

優選地，鑄鐵材料的蠕化率為65～85％。

優選地，鑄鐵材料的抗拉強度大于380MPa。

優選地，鑄鐵材料經過變質處理得到。

優選地，變質處理包括依次球化處理和孕育處理。

優選地，球化處理使用的合金，按質量分數計，包括：稀土：6～ 6.8％，鎂：5.1～6.2％，鈣：2.0～3.2％,鋁：0.4～0.8％，硅：40～50％，其余為鐵。

優選地，球化處理使用的合金的粒徑為10～20mm。

優選地，孕育處理使用的合金，按質量分數計，包括：硅：68～ 76％，鋁：0.1～0.3％，鍶：1.0～1.7％，鈣：0.1～0.5％，其余為鐵。

優選地，孕育處理使用的合金的粒徑為1～7mm。

本發明提供的奧氏體蠕墨鑄鐵材料，與現有技術相比，具有以下有益效果：

本發明提供的奧氏體蠕墨鑄鐵材料含有較少的鎂元素，可以大大提高該奧氏體蠕墨鑄鐵材料的耐磨性能。