[发明专利]钒钛铸铁及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钒钛铸铁及其生产方法，属于铸铁合金领域。

背景技术

制动鼓是汽车重要的保安配件。用于重型汽车上的制动鼓要求在重载下运行不破裂，有 长的使用寿命，对蹄片的磨损较小，满足汽车的制动距离，因此对制动鼓的材质有着特殊的 要求。目前国内外生产制动鼓的材质主要有普通灰铸铁和低合金铸铁两类。由于普通灰铸铁 的材料强度、硬度较低，易出现磨损严重或热疲劳裂纹情况，已不能满足现在汽车高负荷、 高速度的要求，普通灰铸铁制动鼓已有被淘汰的趋势。由于通过加入合金元素可得到高强度 合金铸铁，因此，目前各国主要采用低合金铸铁生产制动鼓。如：英、美等国主要采用高C 低合金V、Mo铸铁，俄罗斯等国主要采用Cr、Ni、Mo合金铸铁，由于加入了Ni、Mo等贵金 属合金元素，使上述合金铸铁的生产成本较高。

钒钛铸铁由于其成本相对较低，综合性能较好，已有采用钒钛铸铁生产汽车制动鼓的相 关报道。如：攀枝花钒钛铸铁重型汽车制动鼓系列产品(89-465)，中国科技成果库90212013 中公开了采用合理成分，应用特种工艺熔炼和相应的浇铸系统制得高强度、高耐磨、抗热裂 的汽车制动鼓，但未公开所用钒钛铸铁的具体成分和熔炼工艺。专利号为ZL 85103914，发 明名称为“钒钛铸铁钢锭模”的发明专利公开了一种钒钛铸铁合金材料及其制备方法，其成 分为(重量百分数)：3.5～4.0％C，1.5～2.0％Si，0.3～0.8％Mn，≤0.1％P，≤0.12 ％S，0.15～0.35％V，0.05～0.15％Ti，余量为Fe和其它微量成分。但该钒钛铸铁合金 中90％以上为铁素体组织，其力学性能(硬度较低)不能达到制动鼓的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种力学性能达到汽车制动鼓要求的钒钛铸铁。

本发明钒钛铸铁，按重量配比其化学成分为：3.25～3.6％C，1.8～2.2％Si，0.6～0.9 ％Mn，0.15～0.25％V，0.1～0.25％Ti，余量为Fe和不可避免的杂质；其中，钒钛铸铁 中的珠光体含量为95～98％。

本发明还提供了上述钒钛铸铁的生产方法，其包括如下步骤：

a、熔炼：配制原料，原料中各化学成分的重量配比为3.25～3.6％C，1.8～2.2％Si， 0.6～0.9％Mn，0.15～0.25％V，0.1～0.25％Ti，余量为Fe和不可避免的杂质；将配制 的原料于1520～1580℃熔炼，得到铁水；

b、孕育：a步骤所得铁水倒入浇包中进行包内孕育，孕育时间为8～12min；其中，铁水 倒入浇包时的出炉温度为1480～1500℃，浇包在倒入铁水前先加入铁水重量0.2～0.5％的 75SiFe；

c、浇铸，即得钒钛铸铁。

本发明钒钛铸铁，其力学性能超过了普通灰铸铁制动鼓材料HT250，抗拉强度达到250Mpa 以上，硬度HBS值达到200以上，耐磨性能好，摩擦系数高，生产成本低，可用于制备汽车 用制动鼓，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是1号试样金相组织图，图1a为100倍放大，图1b为400倍放大图；

图2是2号试样金相组织图，图2a为100倍放大，图2b为400倍放大图；

图3是3号试样金相组织图，图3a为100倍放大，图3b为400倍放大图；

图4是4号试样金相组织图，图4a为100倍放大，图4b为400倍放大图。

具体实施方式

本发明钒钛铸铁，按重量配比其化学成分为：3.25～3.6％C，1.8～2.2％Si，0.6～0.9 ％Mn，0.15～0.25％V，0.1～0.25％Ti，余量为Fe和不可避免的杂质；其中，钒钛铸铁 中的珠光体含量为95～98％。

其中，上述的不可避免的杂质包括P和S，S是铸铁中的有害元素，使铸铁产生热裂倾向， 本发明钒钛铸铁中的S含量控制为≤0.12％。P使铸铁有产生冷裂的倾向，本发明钒钛铸铁 中控制P含量≤0.1％。