[发明专利]高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺。

背景技术

柴油发动机气缸盖通常采用具有球铁的高强度，同时又具有类似灰铸铁的良好的铸造性的蠕墨铸铁生产。现蠕墨铸铁生产方式为：炉料采用生铁、废钢、回炉铁及其它合金加入中频炉中熔炼成铁水，成分检验合格后，在铁水蠕化包中加入稀土镁蠕化剂(加入量根据S含量而定)、0.3-0.5％的硅钙钡一次孕育剂(孕育剂粒度要求3-8mm)，采用硅钙钡一次孕育剂覆盖在稀土镁蠕化剂上面，采用包内冲入法进行蠕化处理。铁水蠕化完成后，进行浇注，在浇注时随流加入0.05-0.1％的硅钙钡二次孕育剂，可获得到的性能较低的蠕墨铸铁材质。这样获得的蠕墨铸铁性能较低，在15-25mm的壁厚处，抗拉强度通常≤400MPa，延伸率≥1％，布氏硬度170-200HB，蠕化率≥80％。

随着柴油发动机的不断升级，强度较低的蠕墨铸铁生产的气缸盖已不适合柴油机升级的要求，基于大功率高爆压柴油机的要求，则需要材质的不断提升，来提高产品的品质，这样方可满足发动机不断升级的需求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步骤简单合理的高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺，该高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺降低了产品的缩孔缩松倾向，促进铁水凝固时的形核生成，同时降低铸件的白口倾向，降低铸件的脆裂。有利于细化石墨，增加石墨数量，保证了充足的孕育，提高蠕铁材质性能。有效地提升了蠕墨铸铁的抗拉强度及硬度。

为实现上述目的，本发明提供了一种高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺，具体步骤包括：a、炉料配比按重量百分比为废钢40-60％，生铁40-60％，将配好的炉料放置在中频炉中熔炼；b、铁水熔炼完成后，控制铁水精练温度在1520-1550℃之间，保温10分钟以上；c、在铁水包中加入一次硅钙钡孕育剂、稀土镁蠕化剂，其中，硅钙钡孕育剂重量为出铁水量的0.5-0.8％，稀土镁蠕化剂加入量根据原铁水中的硫含量进行调整，采用包内冲入法蠕化处理铁水；d、采用倒包随流二次孕育，加入出铁水重量的0.1-0.2％的硅钡孕育剂进行二次孕育；e、把孕育处理好的铁水浇入砂型铸型，浇注时间控制在10分钟内完成，浇注温度控制在1400-1460℃之间。

优选地，上述技术方案中，将配好的炉料放置在中频炉中熔炼，当炉中熔有三分之一量的铁水后，加入碳化硅，同时加入增碳剂对铁水进行增碳处理，当炉料熔化五分之四后，加入铜、硅铁。

优选地，上述技术方案中，在铁水包中加入一次锡。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺在炉料配比时，取消了回炉铁的加入，直接采用废钢加生铁进行生产，可以降低产品的缩孔缩松倾向。在炉料熔炼时，增加碳化硅进行熔炼，促进铁水凝固时的形核生成，同时降低铸件的白口倾向，降低铸件的脆裂。提高孕育量和改变二次孕育品种，有利于细化石墨，增加石墨数量，保证了充足的孕育，提高蠕铁材质性能。优化铁水成分，在铁水中加入锡成分，有效地提升了蠕墨铸铁的抗拉强度及硬度。

附图说明

图1为本发明的高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的高强度蠕墨铸铁材质的铸造工艺的具体步骤包括：

a、炉料配比按重量百分比为废钢40-60％，生铁40-60％。将配好的炉料放置在中频炉中熔炼，当炉中熔有大约三分之一量的铁水后，加入碳化硅，同时加入增碳剂对铁水进行增碳处理，当炉料熔化五分之四后，加入铜、硅铁等。炉料的选材及配比上进行了优化，取消了回炉铁的使用，直接采用生铁加优质边角料废钢，有利于减少铸件的缩孔缩松倾向；在铁水的熔炼过程中，加入了碳化硅材料进行熔炼，为铁水凝固增加了形核，降低铸件白口倾向，降低铸件脆裂。