[發(fā)明專利]一種離心鑄造高強度球墨鑄鐵氣缸套的方法

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• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111560560A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉書勝;王中營;吳福亮;行松濤;王海軍;宋勝利;湯曉虎;聶治國
• 申請（專利權(quán)）人: 河南中原吉凱恩氣缸套有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C22C37/04;C22C33/10;C21C1/10;B22D13/00;C21D5/00
• 代理公司: 焦作市科彤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41133
• 代理人: 楊東

本發(fā)明公開了一種離心鑄造高強度球墨鑄鐵氣缸套的方法，包括配料、熔煉、球化處理、澆注、冷卻及保溫；球化處理：使用喂絲球化的方法對球化前鐵水進行球化處理，得到球化后鐵水；澆注：將球化后鐵水導(dǎo)入無芯氣壓保溫澆注爐內(nèi)，通過無芯氣壓保溫澆注爐將球化后鐵水注入離心澆注機內(nèi)；離心澆注機向澆注模內(nèi)進行澆注，得到氣缸套鑄件。本發(fā)明工藝簡單，操作方便；使用喂絲球化的方法進行球化處理，減少球化過程的人為影響；使用無芯氣壓保溫澆注爐，可長時間的連續(xù)向多工位離心澆注機注入球化后鐵水，保證生產(chǎn)效率的同時，提高成品率，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣缸套生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種離心鑄造高強度球墨鑄鐵氣缸套的方法。

背景技術(shù)

為適應(yīng)更嚴苛的發(fā)動機排放標(biāo)準、發(fā)動機必須更大的提高爆發(fā)壓力以滿足要求，發(fā)動機要求氣缸套產(chǎn)品抗拉強度必須達到600MPa以上，傳統(tǒng)的灰鑄鐵材質(zhì)氣缸套已經(jīng)無法滿足要求，鋼質(zhì)氣缸套雖然抗拉強度高但制造成本也高，無法滿足氣缸套高性能，低成本的使用需求。

球墨鑄鐵具有鐵的本質(zhì)鋼的性能，非常適合高標(biāo)準發(fā)動機對氣缸套的要求。但由于球墨鑄鐵材質(zhì)較灰鑄鐵材質(zhì)存在根本不同，傳統(tǒng)的離心鑄造高強度球墨鑄鐵氣缸套生產(chǎn)工藝無法與多工位離心澆注機很好的匹配，不能滿足大批量生產(chǎn)的條件。傳統(tǒng)的離心鑄造高強度球墨鑄鐵氣缸套生產(chǎn)工藝流程如下：中頻爐熔煉球化前鐵水、有芯保溫爐保溫、沖入法進行球化處理、多工位離心澆注機進行澆注生產(chǎn)。上述工藝流程中，當(dāng)球化鐵水量大時，澆注不完的球化鐵水10分鐘就會出現(xiàn)球化衰退、溫降的問題；當(dāng)球化鐵水量較少，無法與多工位離心澆注機匹配使用；而且球化處理質(zhì)量受人為影響較大、球化處理作業(yè)時間較長無法跟上多工位離心澆注機的生產(chǎn)節(jié)拍，無法實現(xiàn)大批量、穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服上述不足，提供一種離心鑄造高強度球墨鑄鐵氣缸套的方法。

為達到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實施的：

一種離心鑄造高強度球墨鑄鐵氣缸套的方法，包括以下步驟：

(1)配料：按照球墨鑄鐵氣缸套的原料組分進行配料，得到球墨鑄鐵氣缸套爐料；

(2)熔煉：將球墨鑄鐵氣缸套爐料使用中頻爐熔煉，得到球化前鐵水；

(3)球化處理：使用喂絲球化的方法對球化前鐵水進行球化處理，得到球化后鐵水；

(4)澆注：將球化后鐵水導(dǎo)入無芯氣壓保溫澆注爐內(nèi)，通過無芯氣壓保溫澆注爐將球化后鐵水注入離心澆注機內(nèi)；離心澆注機向澆注模內(nèi)進行澆注，得到氣缸套鑄件；

(5)冷卻及保溫：將氣缸套鑄件進行冷卻后，置入保溫爐進行保溫；保溫結(jié)束，得到球墨鑄鐵氣缸套。

優(yōu)選的，所述球墨鑄鐵氣缸套由以下重量百分比的原料制成：碳3.6～4.0％，硅2.0～2.6％，錳0.6～0.9％，磷≤0.06％，硫≤0.025％，鉻≤0.08％，鉬0.3～0.7％，鎳0.9～1.0％，銅0.1～0.2％，余量為鐵。

優(yōu)選的，所述步驟(2)的熔煉過程中，熔煉溫度為1500～1550℃。

優(yōu)選的，所述步驟(3)的球化處理過程，使用喂絲球化裝置對球化前鐵水進行球化處理；所述球化處理過程采用包芯線進行球化處理。

優(yōu)選的，所述喂絲球化的方法如下，將球化前鐵水加入到喂絲球化用鐵水包中，鐵水包自動轉(zhuǎn)運至喂絲球化處理站內(nèi)，進行球化處理；包芯線的喂絲速度為10～20m/min；包芯線與鐵水反應(yīng)使得鐵水翻滾；包芯線的喂絲總量為球化前鐵水總量的0.6～0.75％，至喂絲結(jié)束，球化完成；球化后鐵水的溫度為1400～1450℃。

優(yōu)選的，所述包芯線為稀土硅鐵鎂合金包芯線。