一种曲轴用铸态珠光体球铁材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103343279A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103343279103343279A(43)申请公布日2013.10.09(21)申请号201310268102.7(22)申请日2013.06.28(71)申请人上海圣德曼铸造有限公司地址201805上海市嘉定区安亭镇昌吉路120号(72)发明人王建生龚华林田迎新谭昌发王松明(74)专利代理机构上海光华专利事务所31219代理人许亦琳余明伟(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C22C37/04(2006.01)C22C33/08(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种曲轴用铸态珠光体球铁材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种曲轴用铸态珠光体球铁材料及其制备方法，所述材料由以下质量百分比的元素组成：C：3.40-3.75%；Si：2.25-2.60%；Mn：0.15-0.35%；S：＜0.015%；P：＜0.04%；Cu：0.9-1.1%；Sn：0.01-0.03%；Mg：0.03-0.05%；余量为Fe；以Q10生铁、回炉料、废钢为原料熔炼，经球化处理和包内孕育、浇注时随流孕育后，自然冷却即得。所得材料材质稳定，冲击值不低于40J/cm2、抗拉强度不小于850MPa、屈服强度不小于480MPa、延伸率不小于5.5%、硬度HB250-310、球化率不低于85%和珠光体含量不低于90%，可用于制造轿车用汽油机涡轮增压高效能曲轴。CN103343279ACN1034279ACN103343279A权利要求书1/2页1.一种曲轴用铸态珠光体球铁材料，由以下质量百分比的元素组成：C：3.40-3.75%；Si：2.25-2.60%；Mn：0.15-0.35%；S：＜0.015%；P：＜0.04%；Cu：0.9-1.1%；Sn：0.01-0.03%；Mg：0.03-0.05%；余量为Fe。2.如权利要求1所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料，其特征在于，所述材料的冲击值不低于40J/cm2、抗拉强度不小于850MPa、屈服强度不小于480MPa、延伸率不小于5.5%、硬度为HB250-310、球化率不低于85%和珠光体含量不低于90%。3.如权利要求1或2所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将Q10生铁、回炉料、废钢置于中频感应炉中进行熔炼，并加入低硫增碳剂补充碳量；（2）熔炼过程中对中频感应炉中的铁水进行取样检测，随时补充铁水成分不足部分；（3）熔炼出铁后，进行球化处理和包内孕育处理；（4）浇注，并同时进行随流孕育；（5）自热冷却。4.如权利要求3所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，其特征在于，所述中频感应炉中添加原料的重量百分比例为：Q10生铁10-30％、回炉料40-50％、废钢50-20％；低硫增碳剂为铁水重量的0.9-2.0%；所述熔炼的温度为1490-1510℃，保温时间为3-6分钟。5.如权利要求4所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，其特征在于，所述低硫增碳剂，碳的质量百分含量大于99%，硫的质量百分含量小于0.05%，粒度为0.5-5mm。6.如权利要求3所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，其特征在于，所述取样检测过程为：从中频感应电炉中舀取一勺铁水，浇注碳硫和光谱试样，分别用碳硫仪和光谱仪检测，获得铁水成分；若有成分不足，则补充至符合要求。7.如权利要求3所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述球化处理采用凹坑式冲入法，凹坑内，加入为处理铁水重量1.2-1.3%的稀土镁硅铁球化剂；同时，加入为处理铁水重量0.1-0.15%的铋硅铁孕育剂和为处理铁水重量0.1-0.15%的稀土硅铁孕育剂进行包内孕育。8.如权利要求7所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，其特征在于，所述铋硅铁孕育剂的质量百分比组成为：铋0.75-1.30%，硅63-70%，钙0.8-2.8%，钡1.0-3.0%，余量为铁；粒度的为2-6mm。9.如权利要求7所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，其特征在于，所述稀土硅铁孕育剂的质量百分比组成为：稀土1.5-2.0%，硅70-76%，钙0.75-1.25%，余量为铁；粒度为3-8mm。10.如权利要求3所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述浇注的温度为1430-1380℃；所述随流孕育的孕育剂为硅锆铁孕育剂，加入量为浇注铁水重量的0.1-0.2%；所述浇注的铸型为粘土砂湿型，水平分型，高压造型。11.如权利要求10所述的一种曲轴用铸态珠光体球铁材料