一种适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法.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CN110373601A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910618130.4B22C9/06(2006.01)(22)申请日2019.07.10B22C9/22(2006.01)B22D1/00(2006.01)(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)发明人林勇传周宇峰何胜健赖德斌朱能熠黄健友崔炜(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.C22C33/08(2006.01)C21C1/08(2006.01)C22C37/06(2006.01)C22C37/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法(57)摘要一种适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法，包括如下步骤：(1)炉料采用废钢、回炉铁依次加入中频炉中熔化成铁水，当铁液温度达到1400℃后加入石油焦增碳剂；(2)当铁水温度达到1530-1560℃加入氮化锰铁，均匀搅拌，保温8-12分钟后出铁；(3)在铁水包加入一次孕育剂，当铁水包中铁液量占出铁量的三分之一时开始第二次孕育处理，铁水浇注过程加入第三次随流孕育剂；(4)采用铁型覆砂铸型进行浇注得到适合于柴油机气缸盖的灰铸铁材料。本发明通过添加氮元素，减少合金元素含量，提高孕育次数，并结合铁型覆砂工艺铸造，显著提高灰铁材料的力学性能和强度，解决目前柴油机汽缸盖因材料强度和热疲劳较低而引起的开裂问题。CN110373601ACN110373601A权利要求书1/2页1.一种适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按重量百分比为废钢50-70％，回炉铁30-50％的炉料放入到中频炉中熔炼，当铁水温度达到1400℃时一次性加入按炉料质量百分数为3％的增碳剂，当炉料完全熔化后，按初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1530-1560℃之间，加入氮化锰铁使氮含量达到0.008-0.018％，升温搅拌并保温8-12分钟后出铁；(3)在铁水包中加入孕育剂做第一次孕育处理，孕育剂加入量为铁水总质量的0.45-0.75％，采用铁水包冲入法孕育处理铁水；(4)当出铁水的质量占铁水总质量的三分之一时加入出铁随流孕育剂进行第二次孕育处理，孕育剂加入量为出铁水总质量的0.15-0.25％；(5)把孕育处理好的铁水浇入铁型铸型，铁水浇注过程中加入铁水总质量的0.1-0.2％的随流孕育剂进行第三次孕育处理，浇注温度控制在1400-1460℃之间，经过第三次孕育得到终铁水质量百分比化学成分为C：3.15-3.45％、Si：1.93-2.12％、S：0.03-0.08％、Mn：0.50-0.90％、Cu：0.25-0.45％、Cr：0.16-0.42％、P＜0.07％、N：0.008-0.018％；(6)铸件自然冷却至450℃以下开箱流转清理。2.根据权利要求1所述的适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)得到的初铁水质量百分比化学成分为：C：3.0-3.4％、Si：1.45-1.85％、S：0.03-0.08％、Mn：0.25-0.45％、Cu：0.2-0.4％、Cr：0.15-0.4％、P＜0.07％。3.根据权利要求1所述的适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法，其特征在于：所述铸铁增碳剂为石油焦增碳剂。4.根据权利要求1所述的适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)(4)(5)所述的孕育剂为硅钙孕育剂，其为的成分：Ca：0.8-2.4％、Al＜1.2％、Mn：7.2-8.8％、Si：48-52％、Cr：11％、其余为Fe。5.权利要求1-2任一项所述的适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法制得的柴油发动机缸盖。6.根据权利要求1所述的适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)炉料配比按重量百分比为废钢70％，回炉铁30％，将配好的炉料放置在中频炉中熔炼，当铁水温度达到1400℃时一次性加入按炉料质量百分数为3％的增碳剂，当炉料完全熔化后，按初铁水的化学成分要求加入铜、硅铁合金，所述初铁水质量百分比化学成分为：C：3.0-3.4％、Si：1.45-1.85％、S：0.03-0.08％、Mn：0.25-0.45％、Cu：0.2-0.4％、Cr：0.15-0.4％、P＜0.07％，(2)铁水熔炼完成后，控制铁水精炼温度在1530-1560℃之间，加入氮化锰铁使铁液中氮含量达到0.018％，升温搅拌并保温12分钟后出铁；(3)在铁水包中加入孕育剂，孕育剂加