[發明專利]一種具有高熱導率和高強度的灰鑄鐵

有效

• 申請號: 202010675824.4
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN113930663B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 周璐
• 申請（專利權）人: 定州市天泰汽車零部件有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/06;C22C33/08;C21C1/08
• 代理公司: 石家莊領皓專利代理有限公司 13130
• 代理人: 馮賀珍

本發明屬于灰鑄鐵材料技術領域，提出了一種具有高熱導率和高強度的灰鑄鐵，按質量百分數計，原料包括C：3.40?3.80％，Si：1.40?1.80％，Mn：0.50?0.70％，P：0.02?0.07％，S：0.06?0.08％，Cu：0.40?0.60％，Cr：0.10?0.50％，Sn：0.03?0.06％，Mo：0.08?0.20％，余量為Fe及不可避免的其他雜質；其中，Mo、S和P的質量百分比含量符合Mo≥S+P。其制備方法包括熔煉、檢測成分、升溫、出爐孕育，轉包孕育，隨流孕育和澆注成型。通過上述技術方案，解決了現有技術中碳含量提高的同時，灰鑄鐵強度不能同時提高的問題。

技術領域

本發明屬于灰鑄鐵材料技術領域，涉及一種具有高熱導率和高強度的灰鑄鐵。

背景技術

灰鑄鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵，也是在工業生產中被應用最廣的一類鑄鐵，其具有良好的鑄造性能，同時在減振、耐磨、切削加工以及缺口敏感性等方面表現優異，目前汽車離合器壓盤，多數采用灰鑄鐵制造。離合器在工作過程中，會產生大量的熱量。熱量如果不能及時散發，會影響離合器的正常工作，因此需要離合器壓盤有比較高的熱導率。

一般灰鑄鐵的成分為：C：3.0-3.5％，Si：1.5-2.0％，Mn：0.5-0.7％，P：0.02-0.07％，S：0.05-0.08％，剩余為基體元素Fe及其他雜質。灰鑄鐵熱導率和碳含量有關，碳含量越高，熱導率越高，但過高的碳含量會導致壓盤鑄件強度下降，影響使用。而在碳含量超過3.4％時，灰鑄鐵的強度會下降到220MPa以下，不能達到HT250的標準(強度≥250MPa)。因此提高灰鑄鐵的強度是行業中急需解決的問題。

發明內容

本發明提出一種具有高熱導率和高強度的灰鑄鐵，解決了現有技術中碳含量提高的同時，灰鑄鐵強度不能同時提高的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種具有高熱導率和高強度的灰鑄鐵，按質量百分數計，原料包括C：3.40-3.80％，Si：1.40-1.80％，Mn：0.50-0.70％，P：0.02-0.07％，S：0.06-0.08％，Cu：0.40-0.60％，Cr：0.10-0.50％，Sn：0.03-0.06％，Mo：0.08-0.20％，余量為Fe及不可避免的其他雜質；其中，Mo、S和P的質量百分比含量符合Mo≥S+P。

進一步地，按質量百分數計，原料包括C：3.40-3.50％，Si：1.60-1.80％，Mn：0.60-0.70％，P：0.02-0.04％，S：0.07-0.08％，Cu：0.40-0.50％，Cr：0.20-0.50％，Sn：0.04-0.06％，Mo：0.09-0.16％，N：0.011-0.013％，余量為Fe及不可避免的其他雜質；其中，Mo、S和P的質量百分比含量符合Mo≥S+P。

一種具有高熱導率和高強度的灰鑄鐵的制備方法，包括以下步驟：

A、將Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金屬材料以及鑄造生鐵、廢鋼按照權利要求1中原料成分配比稱量后加入電爐，加熱至1200-1400℃將原料熔化為熔融液；

B、將步驟A的熔融液取樣檢測并調整其相應化學成分至重量百分含量為C＝3.40-3.80％，Si＝1.40-1.80％，Mn＝0.50-0.70％，Cr＝0.10-0.50％，P＝0.02-0.07％，S＝0.06-0.08％，Mo＝0.08-0.20％，Mo≥S+P時，升溫至1500-1520℃，保溫2.5-4min，將溫度調至1400-1450℃，得到鐵水；

C、步驟B的鐵水出爐時，在1300℃～1360℃進行出爐孕育、導包孕育、隨流孕育，空冷至室溫，得到灰鑄鐵成品。

進一步地，按質量百分比計，所述鑄造生鐵的成分包括C＝4.10-4.35％，Si＝0.5-0.75％，Mn＝0.08-0.10％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.064％，Ti＜0.035％，Al＜0.047％，其余為Fe。