[发明专利]合金铸铁贝氏体活塞环及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于活塞环技术领域，特指一种合金铸铁贝氏体活塞环及其生产工艺。

背景技术

目前，社会上仍在用多合金铸铁材质的活塞环，如合金铸铁、钨钒钛合金铸铁、铜铬钼合金铸铁、高合金铸铁、等合金铸铁材质的活塞环，由于它们的基体组织都是以珠光体为主材料，材料抗弯强度都比较低，一般为350N/mm²-500N/mm²，硬度为95-108HRB，耐磨性较差，该类活塞环往往不能满足当代高速、高强化、高性能、低排放、长寿命内燃机的要求。

现有合金铸铁贝氏体，加入的主要合金元素是钼（一般镍含量为0.8-1.2%，钼含量为0.8-1.3%），该种活塞环的金相组织为铸铁贝氏体，机械性能好，耐磨性能好，但是该种活塞环生产成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械性能及耐磨性能均好的合金铸铁贝氏体活塞环及其生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种合金铸铁贝氏体活塞环，其组份的重量百分比如下：碳：2.9-3.4%，硅：2.0-2.6%，锰：0.5-1.1%，磷：0.3-0.6%，硫：0.1-0.3%，铜：0.5-1.1%，钼：0.8-1.3%，铬：0.05-0.25%，铌：0.12-0.18%，钒：0.05-0.15%；钛：0.04-0.13%，镍0.8-1.2%，余量为Fe。

上述的合金铸铁贝氏体活塞环的生产工艺，包括如下步骤：

（1）按如下组份的重量%进行配料：碳：2.9-3.4%，硅：2.0-2.6%，锰：0.5-1.1%，磷：0.3-0.6%，硫：0.1-0.3%，铜：0.5-1.1%，钼：0.8-1.3%，铬：0.05-0.25%，铌：0.12-0.18%，钒：0.05-0.15%；钛：0.04-0.13%，镍0.8-1.2%，余量为Fe；

（2）生产活塞环砂箱；

（3）熔炼：用变频感应炉熔炼步骤（1）的配料熔炼成铁水，控制铁水出炉温度为1450-1530℃；出炉前加入铁水重量0.5-0.7%的孕育剂处理形成浇铸用铁水；

（4）浇铸活塞环：将步骤（3）生产的浇铸用铁水浇铸到步骤（2）生产的活塞环砂箱里，自然冷却后脱模，得到合金铸铁贝氏体活塞环。

上述的孕育剂是硅钡钙孕育剂或硅锶孕育剂或硅钡孕育剂。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明的活塞环加入优化合金元素后，得到的复合基体，优于现有的活塞环的铸铁珠光体，耐磨性得到提高，机械性能（包括稿拉强度、硬度）与现有活塞环相当，但生产成本降低，性价比高，是非常具有市场优势的产品。

附图说明

图1是本发明例1得到的活塞环基体金相组织的显微照片。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1：

一种合金铸铁贝氏体活塞环，其组份的重量百分比如下：碳：2.9-3.4%，硅：2.0-2.6%，锰：0.5-1.1%，磷：0.3-0.6%，硫：0.1-0.3%，铜：0.5-1.1%，钼：0.8-1.3%，铬：0.05-0.25%，铌：0.12-0.18%，钒：0.05-0.15%；钛：0.04-0.13%，镍0.8-1.2%，余量为Fe。

上述的合金铸铁贝氏体活塞环的生产工艺，包括如下步骤：

（1）按如下组份的重量%进行配料：碳：2.9-3.4%，硅：2.0-2.6%，锰：0.5-1.1%，磷：0.3-0.6%，硫：0.1-0.3%，铜：0.5-1.1%，钼：0.8-1.3%，铬：0.05-0.25%，铌：0.12-0.18%，钒：0.05-0.15%；钛：0.04-0.13%，镍0.8-1.2%，余量为Fe；

（2）生产活塞环砂箱；

（3）熔炼：用变频感应炉熔炼步骤（1）的配料熔炼成铁水，控制铁水出炉温度为1450-1530℃；出炉前加入铁水重量0.5-0.7%的孕育剂处理形成浇铸用铁水；

（4）浇铸活塞环：将步骤（3）生产的浇铸用铁水浇铸到步骤（2）生产的活塞环砂箱里，自然冷却后脱模，得到合金铸铁贝氏体活塞环。

上述的孕育剂是硅钡钙孕育剂或硅锶孕育剂或硅钡孕育剂。