[發明專利]一種硅鉬渦輪增壓器殼體及其制備方法

有效

• 申請號: 202010705187.0
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111850385B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 田政;田龍;田中青;王青松
• 申請（專利權）人: 西峽縣眾德汽車部件有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C22C33/10;F01D25/00;F01D25/24;F02B37/00
• 代理公司: 鄭州豫乾知識產權代理事務所(普通合伙) 41161
• 代理人: 李保平

本發明涉及鑄造冶金領域，具體涉及一種硅鉬渦輪增壓器殼體，包括以重量百分比計的以下成分：C 2.9～3.2％，Si 3.9～4.4％，Mn＜0.30％，S 0.012～0.020％，P＜0.05％，Mo 0.5～0.7％，Cr＜0.50％，Cu＜0.50％，Ni＜0.60％，Ti≤0.20％，余量為鐵，還涉及其制備方法，包括配料熔化、分析控制、爐前一次蠕化孕育處理、爐前金相檢驗、光譜分析、扒渣、澆注，基體組織為以鐵素體為主相變應力小，殼體各處蠕化率差別小、穩定，斷面敏感性小，具備優良疲勞性能，制備時一次孕育即可澆注方法簡單，爐前只加入一種低稀土含量的低硅球化合金代替常規蠕化劑，節約稀土資源。

技術領域

本發明涉及鑄造冶金領域，具體涉及一種硅鉬渦輪增壓器殼體及其制備方法。

背景技術

蠕墨鑄鐵兼備了灰鑄鐵優良的鑄造導熱減震性能、球墨鑄鐵的耐磨、高強度和高塑性的優點，被廣泛應用到汽車排氣管、發動機的渦輪增壓器殼體、缸蓋、缸套等汽車零部件的生產上，隨著近年來人們對環境保護的重視，對汽車排量的要求也越來越嚴格，而這也就對汽車發動機功率的要求越來越高，汽車發動機功率的增大則導致其工作溫度越來越高、發動機的熱疲勞負荷和機械負荷也大幅增加。

按照國家標準，蠕墨鑄鐵的蠕化率要大于50％，由于蠕墨鑄鐵是介于球墨和灰鑄鐵之間的一種鑄鐵，若蠕化率較低則其性能接近于球鐵，蠕化率過高超過90％后就接近于灰鑄鐵，所以將蠕化率控制在55～85％之間時，蠕墨鑄鐵的性能較好。

目前常規的生產蠕墨鑄鐵的方法是采用由高稀土低鎂合金制作的蠕化劑進行蠕化處理，但是由于蠕墨鑄鐵特殊的使用性能，決定了在鑄態下其特殊的凝固特性，受蠕墨鑄鐵蠕蟲狀石墨特征、碳以及合金元素的偏析分布、冷卻速度，以及鑄件固有結構、鑄件壁厚懸殊和熱節變化等因素的影響，在熱疲勞過程中冷熱交替，會造成鑄件不斷收縮膨脹，蠕化率高且穩定的鑄件散熱就好，否則散熱不一致容易導致應力集中而使鑄件開裂提前失效，造成鑄件的使用壽命大大降低，常規的生產方法很難得到蠕化率高且穩定的蠕墨鑄鐵，要么蠕化率低≤50％，要么雖然鑄件的薄壁處蠕化率合格，但厚壁處已經成灰鐵石墨，不能使用，且現有的生產蠕墨鑄鐵需要進行兩步法，進行兩次孕育，生產效率低。

同時對蠕墨鑄鐵鑄件的失效分析可知，鑄件開裂的主要原因是由于其厚壁與薄壁處的蠕化率差別較大，壁厚敏感性高，厚壁處的蠕化率高而薄壁處的蠕化率低，由于蠕化率高低差異造成鑄件散熱不均，進而導致熱膨脹時的膨脹系數差異大，造成鑄件熱應力不均而斷裂失效，目前迫切需要解決斷面的敏感性問題。

發明內容

本發明提供了一種硅鉬渦輪增壓器殼體及其制備方法，旨在提供一種耐熱性能高、蠕化率穩定、斷面蠕化率差別小、熱敏感性小的渦輪增壓器殼體，解決現有的蠕墨鑄鐵鑄件蠕化率不穩定、鑄件斷面熱敏感性高而易斷裂的問題，并提供一種簡單易操作的制備方法。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

本發明的第一個目的是提供一種硅鉬渦輪增壓器殼體，包括以重量百分比計的以下成分：C 2.9～3.2％，Si 3.9～4.4％，Mn＜0.30％，S 0.012～0.020％，P＜0.05％，Mo0.5～0.7％，Cr＜0.50％，Cu＜0.50％，Ni＜0.60％，Ti≤0.20％，余量為鐵。

優選地，包括以重量百分比計的以下成分：C 3.0～3.2％，Si 3.9～4.1％，Mn＜0.2％，S 0.012～0.020％，P＜0.029％，Mo 0.5～0.7％，Cr＜0.45％，Cu＜0.40％，Ni＜0.60％，Ti≤0.12％，余量為鐵。

本發明的另一個目的是提供一種硅鉬渦輪增壓器殼體的制備方法，包括如下步驟：

(1)配料熔化：依次將重量百分比為30～50％的生鐵、50～70％的壓塊低錳廢鋼加入到中頻電爐中進行熔化，再加入重量百分比為0.5～0.7％的鉬鐵和適量硅鐵，得到鐵水；