一种球墨铸铁桥壳及其制造方法.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CN113737085A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111045615.2(22)申请日2021.09.07(71)申请人襄阳金耐特机械股份有限公司地址441700湖北省襄阳市谷城县经济开发区襄阳金耐特机械股份有限公司(72)发明人帅德国帅德军(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C22C37/04(2006.01)C22C33/08(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种球墨铸铁桥壳及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种球墨铸铁桥壳及其制备方法，球墨铸铁桥壳的化学成分按重量百分比计为:碳:3.45‑3.70％，硅:3.6‑4.3％，锰:0.31‑0.58％，硫:0.05％以下，磷:0.05％以下，铋:0.0016‑0.0032％，余量为Fe以及不可避免的杂质元素，并且碳含量[C]、硅含量[Si]、铋含量[Bi]满足1300≤[Si]:[Bi]≤2300以及1500≤([C]+1/3[Si]):[Bi]≤2500，其制备方法包括熔炼、球化、孕育、浇注步骤，并且孕育过程中使用含Bi孕育剂；该桥壳兼顾了强度、韧性、硬度、延伸率以及疲劳性能，还具有轻量化的特点。CN113737085ACN113737085A权利要求书1/1页1.一种球墨铸铁桥壳，其特征在于，所述球墨铸铁桥壳的化学成分按重量百分比计为:碳:3.45‑3.70％，硅:3.6‑4.3％，锰:0.31‑0.58％，硫:0.05％以下，磷:0.05％以下，铋:0.0016‑0.0032％，余量为Fe以及不可避免的杂质元素，并且碳含量[C]、硅含量[Si]、铋含量[Bi]满足1300≤[Si]:[Bi]≤2300以及1500≤([C]+1/3[Si]):[Bi]≤2500。2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁桥壳，其特征在于，所述球墨铸铁桥壳的铋含量为0.002‑0.003％。3.根据权利要求1‑2任一项权利要求所述的一种球墨铸铁桥壳，其特征在于，所述球墨铸铁桥壳的微观组织基体为珠光体和铁素体，珠光体的体积分数为40‑60％，铁素体的体积分数为40‑60％。4.根据权利要求1‑3任一项权利要求所述的一种球墨铸铁桥壳，其特征在于，所述球墨铸铁桥壳的球化等级为1‑3级，石墨大小级别为6‑7级。5.根据权利要求1‑4任一项权利要求所述的一种球墨铸铁桥壳，其特征在于，所述球墨铸铁桥壳的抗拉强度为580MPa以上，延伸率15％以上，室温冲击韧性65J/cm2以上，硬度170‑230HB，台架试验的疲劳寿命110万次以上。6.根据权利要求1‑5任一项权利要求所述的一种球墨铸铁桥壳，其特征在于，所述球墨铸铁桥壳的化学成分中的Bi元素是通过含Bi孕育剂加入的。7.一种权利要求1‑6任一项所述的球墨铸铁桥壳的制备方法，其特征在于，所述球墨铸铁的制备方法包括熔炼、球化、孕育、浇注步骤，并且孕育过程中使用含Bi孕育剂。8.根据权利要求7所述的球墨铸铁桥壳，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：第一步、原料准备：按照设计成分和原料成分选择原料并计算配比；第二步、熔炼：采用中频感应电炉熔炼铁液；第三步、球化剂处理；第四步、孕育剂处理和浇注：采用二次孕育，首先，进行一次包内孕育，之后，浇注并进行随流孕育，在随流孕育时使用所述的含Bi孕育剂，浇注完成得到球墨铸铁桥壳。9.根据权利要求7‑8任一项权利要求所述的球墨铸铁桥壳，其特征在于，浇注过程采用铁型覆砂工艺。2CN113737085A说明书1/7页一种球墨铸铁桥壳及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种球墨铸铁桥壳及其制造方法，该桥壳兼顾了强度、韧性、硬度、延伸率以及疲劳性能，还具有轻量化的特点，可以适用于重载荷、大功率的工况使用，本发明还提供了上述球墨铸铁桥壳的制备方法。背景技术[0002]桥壳是车辆最重要的承重部件之一，通常要求其材料具有高的强度、延伸率、硬度、韧性、疲劳强度，以确保车辆在长期的行驶和颠簸振动中能够安全运行。并且近年来，降低车辆能耗是一个主要的课题，为车辆减重很重要的一个发展方向。由于桥壳结构大，尺寸厚，导致其重量较高，因此，实现桥壳的轻量化是降低车辆量能耗的有利渠道。[0003]目前车辆的桥壳多选用QT450‑10和QT500‑7等球墨铸铁材料。但是这些材料难以兼顾强度、延伸率、韧性，特别是疲劳性能较差，高载荷下长期使用容易出现疲劳损坏。如QT450‑10延伸可以满足要求但强度不符合要求，QT500‑7材料强度满足要求但延伸相差较远，为了确保性能达标，通常使用这两种材料的桥壳壁厚较厚，重量较高，不利于整车轻量化要求，并且二者的韧性和疲劳性能也较低，无法满足轻量化、重载荷、大功率工况使