[发明专利]一种含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁

说明书

技术领域

本发明涉及灰铸铁，尤其是一种含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁。

背景技术

灰铸铁缸体要求具有较高的强度，是典型的薄壁复杂件，对渗漏要求较高。较低的碳当量会使灰铁缸体的收缩倾向增大，且会影响缸体的渗漏，灰铸铁缸体的以上产品特性决定了其成分配置必然要采用高碳当量及高合金工艺。传统合金添加一般将Cu作为主要的合金，同时辅助添加Cr或者Cr、Sn，Mo（钼）、Ni（镍）合金由于价格因素，在灰铁合金添加中应用偏少。一汽铸造、通用东岳的灰铸铁缸体都添加0.50-0.70%的Cu合金，Cu合金在熔炼成本中占有很大的比重。现有的灰铸铁缸体材质要求为HT250，要求本体强度≥220MPa，前期添加合金为Cu 0.50-0.60%，Cr 0.20-0.30%，Sn 0.04-0.05%，性能可以满足要求，但是其中的含铜量较高，给企业增加了熔炼成本，降低了经济效益。

发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种能够降低熔炼成本、提高经济效益的含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁，包括C、Si、Mn、S、P元素，其特殊之处在于还添加了Cr、Sn元素和少量的Cu元素，其重量百分比为：

C:3.8-3.98；Si：0.98-1.45；Mn：0.62-0.95；S：0.02-0.122；

P：0.01-0.17；Cr：0.3-0.6；Sn：0.07-0.08；Cu：0.02-0.2。

本发明含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁，综合考虑到产品性能、合金成本及各种合金在灰铸铁中的最高可添加量，对合金的添加量进行了优化，以最佳的生产成本满足铸件的性能要求，从而实现降低成本、提高效益的目的。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成作进一步详细说明。

实施例1 

本实施例含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁，包括C、Si、Mn、S、P元素，还添加了Cr、Sn元素和少量的Cu元素，其重量百分比为：

C:3.8，Si：0.98，Mn：0.62，S：0.02，P：0.01，Cr：0.3，Sn：0.07，Cu：0.02。

实施例2

本实施例含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁，包括C、Si、Mn、S、P元素，还添加了Cr、Sn元素和少量的Cu元素，其重量百分比为：

C:3.98，Si：1.45，Mn：0.95，S：0.122，P：0.17，Cr：0.6，Sn：0.08，Cu：0.2。

实施例3

本实施例含铜量少的高碳当量高合金灰铸铁，包括C、Si、Mn、S、P元素，还添加了Cr、Sn元素和少量的Cu元素，其重量百分比为：

C:3.9，Si：1.2，Mn：0.84，S：0.6，P：0.06，Cr：0.5，Sn：0.06，Cu：0.03。

技术人员于2011年1月开始进行了一系列的合金优化验证，逐步降低了Cu合金的添加，辅以调整C、Sn含量。每次试验生产，取试验件本体进行相关检测，确认铸件强度、硬度、金相是否符合标准，与成分调整前对比是否发生了变化并进行相关记录和统计。待该单一缸体产品在此成分配比下能够满足性能要求时，进行批量生产并跟踪检测结果，跟踪加工情况，确认成分调整后加工性是否发生变化，缸体渗漏率是否发生了变化，分析成分调整后对产品在各方面特性上是否有的影响。单种缸体确认可行后，于2011年2月将该条生产线（共有两条生产线）所有灰铁缸体产品全部按照新成分进行生产。2012年3月份推广到全部灰铁缸体，试验证明即使添加的铜含量少，也能保证铸件的质量，同时大大减少了企业的运行成本，提高了企业的经济效益。

本发明未详细说明的内容均为现有技术，本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发，进行变形得到其它实施例。因此，本发明的保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。