高性能球墨铸铁曲轴及其制造方法.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CN107829021A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201710909806.6C21D9/30(2006.01)(22)申请日2017.09.29C21D1/28(2006.01)F16C3/06(2006.01)(71)申请人侯马市东鑫机械铸造有限公司地址043000山西省临汾市侯马市风雷街169号(72)发明人李发红孙光军赵红星令狐小鹏席浩玉张强强任雷钧(74)专利代理机构太原同圆知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14107代理人马俊平(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C22C37/04(2006.01)C22C33/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称高性能球墨铸铁曲轴及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种高性能球墨铸铁曲轴及其制造方法，各组分为：C、Si、Mn、P、S、Mg、Re、Cu、Fe。采用铁型覆砂工艺，制造步骤为：将准备的球墨铸铁用优质生铁、普通废钢和球墨铸铁回炉料通过比例计算，加入中频电炉内溶化；对铁水包进行压包；对铁型型腔进行覆砂；对铁水进行球化、孕育处理；将球化好的铁水注入覆好砂的铁型，浇注过程中在包嘴用漏斗随流加入铁水总重量0.1-0.15％的孕育剂，待铁水自然冷却后，得到铸态球墨铸铁曲轴；铸态曲轴经过正火处理后即可得到高性能球墨铸铁曲轴。本发明制得的球墨铸铁曲轴强度及延伸率相较普通的球墨铸铁曲轴都有极大的提高，抗疲劳及耐磨抗震性好，可替代锻钢曲轴。CN107829021ACN107829021A权利要求书1/1页1.高性能球墨铸铁曲轴，其特征在于其组分原料包括C、Si、Mn、P、S、Mg、Re、Cu和Fe，其中，各组分的重量百分比为：C：3.6～3.8％，Si：2.1～2.3％，Mn：0.25～0.35％，P：0.033～0.038％，S：0.01～0.015％，Mg：0.034～0.039％，Re：0.027～0.029％，Cu：0.5～0.7％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的高性能球墨铸铁曲轴，其特征是各组分的重量百分比为：C：3.7％，Si：2.15％，Mn：0.3％，P：0.035％，S：0.013％，Mg：0.038％，Re：0.029％，Cu：0.6％，余量为Fe。3.一种权利要求1或2所述的高性能球墨铸铁曲轴的制造方法，其特征在于包括以下步骤：a、将球墨铸铁用优质生铁、普通废钢、电解铜、球墨铸铁回炉料、球化剂、孕育剂备好，待用；b、通过计算将备好的球墨铸铁用优质生铁、普通废钢和球墨铸铁回炉料按比例加入中频电炉内，进行溶化，铁水中C含量控制在3.67～3.73％，再将铁水升温至1550℃，出炉前5分钟将备好的电解铜板加入炉内；c、将占铁水总重量0.75～0.95％的球化剂倒入球化铁水包的后坑内，用占铁水总重量1％的碎钢片与球化剂搅拌捣实、扒平，在扒平的钢片上放置孕育剂；d、通过造型机在铁型型腔内均匀覆上一层树脂砂，待树脂砂固化后，放置好过滤装置，将上铁型及下铁型合箱待用；e、将压好球化剂的铁水包吊运至中频电炉铁水溶液出口处，用盖包球化法将步骤b备好的铁水倒入铁水包的前坑内，进行球化、孕育处理；f、将球化、孕育好的铁水转运至扒渣处进行扒渣，然后浇注到步骤d已合箱的铁型中，浇注过程中在包嘴上用漏斗随流加入铁水总重量0.1-0.2％的孕育剂，将铁型型腔内的铁水自然冷却到小于700℃后，即可开箱出铸件；g、将冷却后的铸件通过正火处理，保温温度880℃±10℃，保温90-100分钟，随炉冷却到820℃±10，保温30-40分钟，出炉雾冷10-15分钟，并翻动曲轴，冷却后即可得到高性能球墨铸铁曲轴。4.根据权利要求3所述的高性能球墨铸铁曲轴的制造方法，其特征是步骤d中所述采用的是铁型覆砂铸造工艺，树脂砂的抗弯强度为4-6MPa，发气量≤15ml/g。5.根据权利要求3所述的高性能球墨铸铁曲轴的制造方法，其特征是步骤f中所述孕育剂是粒度为0.2～0.85mm、含硅量为75％的硅铁孕育剂。6.根据权利要求3所述的高性能球墨铸铁曲轴的制造方法，其特征是步骤c中所述孕育剂是占孕育剂总重量50％的粒度为5～10mm、含硅量为75％的硅铁孕育剂和占孕育剂总重量50％的BS-1A孕育剂。7.根据权利要求3所述的高性能球墨铸铁曲轴的制造方法，其特征是本发明中制得的球墨铸铁曲轴人抗拉强度为900～1000MPa，延伸率为6～8％，金相组织中珠光体占≥90％，球化级别为1～2级，石墨级别为6～8级。2CN107829021A说明书1/4页高性能球墨铸铁曲轴及其制造方法技术领域[0001]本发明属于发动机曲轴制造领域，具体涉及一种高性能球墨铸铁曲轴及其制造方法。背景技术