一种适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110408838A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910618131.9(22)申请日2019.07.10(71)申请人广西大学地址530004广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号(72)发明人林勇传何胜健周宇峰吴宝成赖德斌朱能熠黄健友(74)专利代理机构广西南宁公平知识产权代理有限公司45104代理人黄永校(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C22C37/06(2006.01)C22C33/08(2006.01)C21C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法(57)摘要一种适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法，包括如下步骤：炉料采用生铁、废钢、回炉铁、增碳剂、铜块及铬铁依次加入中频炉中熔化成铁水；铁水熔炼完成后，按终铁水的成分要求，加入含氮合金，升温搅拌，保温一段时间后出铁；在铁水包中加入孕育剂；把孕育处理好的铁水浇入铁型覆砂铸型；铸件自然冷却至400℃以下开箱流转清理。本发明用非金属元素代替金属元素，降低气缸体材质中的合金含量，提升铁水流动性，减缓材质的收缩性能，降低产品漏气、漏水机率的发生。非金属氮元素与铁型覆砂工艺的结合运用能稳定和细化珠光体，并使细长石墨变得短粗弯曲，减小石墨对基体的割裂作用，提高灰铸铁的机械性能，提升产品的质量和可靠性。CN110408838ACN110408838A权利要求书1/1页1.一种适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)炉料配比按质量百分比为生铁10-15％，废钢50-70％，回炉铁20-35％，将配好的炉料放置在中频感应电炉中熔炼，当炉中熔有三分之一量的铁水后，按铁水总质量的2％一次性加入增碳剂对铁水进行增碳处理，当炉中熔有五分之四量的铁水后，按原铁水的化学成分要求加入铜、硅铁合金；(2)铁水熔炼完成后，控制铁水精炼温度在1510-1550℃之间，保温8-10min，然后进行扒渣处理，获得原铁水；(3)取样进行原铁水成分检验，根据检验结果调整原铁水成分；(4)加入含氮合金，升温搅拌，在1450-1500℃之间，保温10-15min，铁水均匀后出铁；(5)在铁水包中加入硅钙钡孕育剂，加入孕育剂质量为出铁水量的0.4-0.7％，采用包内冲入法孕育处理铁水，获得终铁水，终铁水的化学成分质量百分比：C：3.10-3.50％、Si：1.80-1.95％、S：0.05-0.1％、Mn：0.38-0.55％、Cu：0.2-0.4％、Cr：0.15-0.3％、P＜0.07％、N：0.010-0.020％，余量为Fe；(6)把孕育处理好的铁水浇入铁型覆砂铸型，浇注温度控制在1390-1470℃；(7)铸件自然冷却至400℃以下开箱流转清理。2.根据权利要求1所述的适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法，其特征在于，原铁水化学成分质量百分比为：C：3.10-3.50％、Si：1.45-1.70％、S：0.05-0.1％、Mn：0.25-0.3％、Cu：0.2-0.4％、Cr：0.15-0.3％、P＜0.07％、N＜0.010％，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法，其特征在于，含氮合金为氮化锰或氮化铬或氮化硅锰的一种或两种。4.根据权利要求1所述的适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法，其特征在于，硅钙钡孕育剂粒度为3-8mm。5.根据权利要求1所述的适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：将炉料按质量百分比生铁10％，废钢70％，回炉铁20％，依次加入中频感应电炉中熔炼，当熔炼出三分之一铁水时，加入总重量的2％增碳剂，当熔炼出五分之四的铁水时，按原铁水成分要求C：3.10％、Si：1.70％、S：0.05％、Mn：0.3％、Cu：0.4％、Cr：0.15、P＜0.07％、N＜0.010％，余量为Fe，计算加入铜块和铬铁合金，升温至1520℃精炼8min后做扒渣处理，并取样检测铁水成分，根据检测结果对比成分要求调整铁水成分，并加入氮化锰合金，使氮元素的质量分数达到0.02％，升温搅拌，在1500℃保温15min，铁水均匀后出铁，采用硅钙钡孕育剂以包内冲入法孕育处理铁水，铁水浇注在铁型覆砂铸型中，待铸型冷却至400℃以下开箱处理，得到的灰铸铁的抗拉强度Rm＝330Mpa，硬度为228HBW。2CN110408838A说明书1/4页一种适用于发动机缸体的灰铸铁的铸造方法技术领域[0001]本发明涉及灰铸铁铸造领域，具体来说是一种合金含量相对较低，强度较高的高氮灰铸铁的铸造方法，适用于发动机气缸体的生产。背景技术[0002]随着对发