[發明專利]一種高強度中等耐熱合金鑄鐵缸體的鑄造方法

在審

• 申請號: 202110257317.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113020541A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 高超;楊剛;任良敏;楊屹;黃鵬;邱代
• 申請（專利權）人: 宜賓普什聯動科技有限公司;四川大學
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/08;B22C9/24;B22C3/00;B22D1/00;C21C1/10;C21D5/00;C21D9/00;C22C37/04;C22C37/06;C22C37/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 羅明理

本發明公開的是發動機制造技術領域的一種高強度中等耐熱合金鑄鐵缸體的鑄造方法，包括以下步驟，制作外模和型芯的砂型，進行涂刷烘型，下芯合箱，熔煉澆注成型，對鑄件進行熱處理。在制作砂型時，其澆注系統的主直澆道的截面積ΣF直與次橫澆道的截面積為ΣF橫、系列內澆道的截面積之和Σ內和分直澆道橫截面∑F阻滿足：∑F直∑F阻∑F內∑F橫。本發明采用封閉開放式澆注系統，通過澆口比的特殊設置，使該澆注系統在阻流截面之前是封閉的，可起擋渣作用，而在阻流截面之后，是開放的，可以增大鐵液的流量，快速完成澆注，既保證了空氣的完全排出，充型平穩，也能對型腔內部金屬起到一定保壓作用，從而避免出現縮松和縮孔等質量缺陷。

技術領域

本發明涉及發動機制造技術領域，尤其設計一種高強度中等耐熱合金鑄鐵缸體的鑄造方法。

背景技術

隨著家用汽車和現代工業的迅速發展，汽車基礎部件的需求快速增加，我國汽車消費需求量不斷上升，汽車保有量表現出持續快速增加的態勢。

作為汽車的核心部件之一，發動機是為整個汽車提供動力的不可缺少的裝置，是汽車的心臟，也是決定汽車的動力性能、經濟性能、穩定性能和環保性能的主要部件。發動機缸體則是整個發動機的核心部件，事關發動機的能量輸入輸出、發動機的運行控制、發動機的溫度控制和發動機的潤滑等，其重要性不言而喻。

就發動機缸體的鑄造而言，傳統的鑄造工藝和鑄造原料限制了發動機缸體性能的進一步提升，因傳統鑄造工藝容易產生縮松、縮孔等質量缺陷，從而降低鑄件質量并影響工藝出品率。此外，由于現代汽車的高性能要求，需要發動機缸體具有更加優異的性能，如更高的強度和更好的耐熱性等。

發明內容

為克服現有發動機缸體容易出現的縮松和縮孔等質量缺陷，本發明所要解決的技術問題是：提供一種可提高缸體鑄造質量的高強度中等耐熱合金鑄鐵缸體的鑄造方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種高強度中等耐熱合金鑄鐵缸體的鑄造方法，包括以下步驟，制作外模和型芯的砂型，進行涂刷烘型，下芯合箱，熔煉澆注成型，對鑄件進行熱處理，在制作砂型時，其澆注系統包括主直澆道、主橫澆道、分直澆道、次橫澆道和內澆道，所述主橫澆道兩端設置有集渣包，所述主直澆道的截面積ΣF直與次橫澆道的截面積為ΣF橫、系列內澆道的截面積之和Σ內和分直澆道的截面積∑F阻滿足：∑F直∑F阻∑F內∑F橫；所述砂型的出氣口的總橫截面積≥內澆道的橫截面積之和Σ內；所述砂型的冒口系統包括明頂冒口和溢流冒口，明頂冒口設置在鑄件腔頂部的壁厚最厚處且鑄件腔中部，溢流冒口設置在鑄件腔頂部且為最高處。

進一步的是，在砂型的澆注系統中，所述主直澆道的截面積ΣF直與次橫澆道的截面積為ΣF橫、系列內澆道的截面積之和Σ內和分直澆道橫截面∑F阻的比值為：∑F直:∑F橫:∑F內:∑F阻＝1.2：2.2：2：1。

進一步的是，在制作砂型后，在砂型的型腔涂抹以鋯英粉和石剛玉為骨料的復合型醇基涂料和骨料為石剛玉或石墨的水基涂料。

進一步的是，在涂料涂刷后，對型芯進行三段式烘干處理，烘烤溫度分別為：第一段100±10℃，第二段140±10℃，第三段80±10℃，整個烘型時間為50±10min。

進一步的是，在熔煉澆注成型階段，鐵水原料按照以下質量百分比進行配比，生鐵：回爐料：廢鋼為0～10％：25～50％：50％，所述回爐料包括球墨鑄鐵回爐料、灰鑄鐵回爐料和該發動機缸體自身回爐料中的一種或多種。

進一步的是，熔煉后鐵水化學成分的質量百分比為：C3.10％～3.40％、Si1.9％～2.3％、Mn0.6％～0.8％、S0.07％～0.11％、P≤0.1％、Cr0.25％～0.35％、Cu0.6％～0.8％、Mo0.25％～0.40％及余量鐵。

進一步的是，在澆注前向鐵水中加入孕育劑進行充分攪拌，所述孕育劑為硅鋇孕育劑和75硅鐵孕育劑的組合。