[发明专利]高耐磨发动机飞轮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，具体地，涉及高耐磨发动机飞轮及其制备方法。

背景技术

飞轮是装在发动机输出端的圆盘状零部件，具有较大的转动惯量，其主要功能是将在做功过程中输入的曲轴的功能一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上下死点，保证曲轴的选择角速度和输出扭矩尽肯能均匀，并使发动机有可能克服段时间的超负荷。

但飞轮一般使用铸铁铸造而成，铸铁飞轮因材料内部存在的杂志多、材料脆、强度差、内应力大，且内部组织松散易产生裂纹，因此飞轮一般会存在强度低，不耐磨等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种高耐磨发动机飞轮及其制备方法，先将球墨铸铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、钼、铈土、五氧化二钒混合后进行熔炼；接着进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述高耐磨发动机飞轮；

其中，相对于100重量份的球墨铸铁，所述碳化硅的用量为0.3-0.5重量份，所述石墨纤维的用量为1.0-1.5重量份，所述锰的用量为0.6-1.5重量份，所述镍的用量为0.1-0.5重量份，所述钼的用量为0.3-0.6重量份，所述铈土的用量为0.05-0.1重量份，所述五氧化二钒的用量为0.1-0.25重量份。

通过上述技术方案，本发明提供的制备方法中通过将球墨铸铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、钼、铈土、五氧化二钒按照特定重量份比混合后，在进行熔炼、精炼后浇铸成型制得所述高耐磨发动机飞轮，该高耐磨发动机飞轮的制备过程简单、成本低，且具有强度高、延伸率大及耐磨性能好等优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明中提供了一种高强度高耐磨发动机飞轮的制备方法，先将球墨铸铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、钼、铈土、五氧化二钒混合后进行熔炼；接着进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述高耐磨发动机飞轮；

其中，相对于100重量份的球墨铸铁，所述碳化硅的用量为0.3-0.5重量份，所述石墨纤维的用量为1.0-1.5重量份，所述锰的用量为0.6-1.5重量份，所述镍的用量为0.1-0.5重量份，所述钼的用量为0.3-0.6重量份，所述铈土的用量为0.05-0.1重量份，所述五氧化二钒的用量为0.1-0.25重量份。

本发明中，所述精炼的条可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得的高耐磨发动机飞轮的耐磨性能和延伸率，优选地，所述在所述精炼过程中还加入了孕育剂；相对于100重量份的球墨铸铁，所述孕育剂的用量为0.45-0.55重量份。

本发明中，所用孕育剂可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得的高耐磨发动机飞轮的耐磨性能，优选地，所述孕育剂由以下方法制得：将硅钡、氧化镁、氧化钛、氧化锰和氧化钙按照重量配比为1：0.2-0.4：0.25-0.45：0.1-0.3：0.05-0.1进行破碎、混合，接着在450-600℃下煅烧2-3h，自然冷却后即制得所述孕育剂。

在上述孕育剂制备的过程中，所用的各原料的颗粒大小可以在宽的范围选择，但是为了进一步提高所制得的高耐磨发动机飞轮的耐磨性能，优选地，所述硅钡、氧化镁、氧化钛、氧化锰和氧化钙破碎后的颗粒平均粒径为1-5mm。

在本发明中，所述的熔炼条件可以在宽的范围选择，但是为了提高所制得的高耐磨发动机飞轮的耐磨性和强度，优选地，所述熔炼的温度为1550-1600℃，熔炼的时间为1-2h。

另外，对所述型胚的热处理的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高所制得的高耐磨发动机飞轮的耐磨性和强度以及延伸率，优选地，所述热处理的条件为：先将所述型胚在900-950℃保温3-5h，接着以10℃/min的速率降温至500-550℃保温4-5h，最在保温后直接水冷，即制得所述高耐磨发动机飞轮。

此外，在型胚进行热处理之前的温度可以控制在较宽的范围内，但是为了防止型胚的温度过快冷却造成强度和延伸率下降，并为了提高所制得的高耐磨发动机飞轮的耐磨性和强度以及延伸率，优选地，在所述热处理之前，所述型胚的温度为950-970℃。