[发明专利]一种抗热裂蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺

说明书

本发明提供一种抗热裂蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺，涉及蠕墨铸铁加工技术领域。所述抗热裂蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺主要包括：高温热融、除杂检测、再次熔融、蠕化孕育、砂箱预热、快速浇注、分阶降温、清砂打磨等步骤。本发明克服了现有技术的不足，有效保证传统蠕墨铸铁的耐磨、耐腐性能，并且有效防止所制得的制动盘热裂，提升制动盘的稳定性，使制动盘具有高效的耐热抗疲劳性能。

技术领域

本发明涉及蠕墨铸铁加工技术领域，具体涉及一种抗热裂蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺。

背景技术

制动盘是汽车制动器的重要零件之一，也是汽车行驶安全的重要保证。随 着汽车行业的迅猛发展，如今制动鼓有被制动盘取代的趋势，同时对制动盘也 提出了更高的要求，制动盘向着高强度、高耐磨性、高耐热疲劳性等方向发展。目前国内外用于制动盘的材料主要是HT300、低合金灰铸铁和钒钛灰铸铁，但其普遍具有强度低、耐热疲劳性差等特点，在使用中常出现热裂现象。低合金灰铸铁生产中常常加入Cr、Ni和Mo，虽然抗拉强度、耐磨性能、耐热疲劳性能有所改善，但是Ni和Mo等贵金属的加入，使其生产成本较高。

精铸件热裂是在一定温度范围内形成的，一般是在合金固相线温度以上产生的，在这温度范围内，合金本身处于“脆性”阶段，但因温度下降合金要收缩，当收缩受到型壳阻碍，甚至此时型壳还因被加热而膨胀，或铸件已有刚度的先凝固部分对收缩部位产生阻碍，局部形成收缩应力及塑性变形。若应力或塑性变形超过合金在该温度下的强度极限和伸长率，铸件就会发生热裂。铸件热裂与铸件本身厚薄不均匀有关，金属液浇注后存在温度差，不能实现各部分均匀同步冷却，从而导致应力存在，在铸件局部过热部位产生热裂形成裂纹。裂纹是精铸件最具破坏性的缺陷，同样在制动盘的验收标准中不允许铸件有裂纹存在，因此，防止制动盘精铸件产生热裂纹显得尤其重要，申请号为CN200510017968.6的专利“抗热裂蠕墨铸铁制动材料及由其制备而成的蠕墨铸铁制动盘”提出一种抗热裂的蠕墨铸铁材料配方来减少所制得制动盘的热裂情况，但是其主要通过改善金属成分配比，无法改善制动盘的内应力，抗热裂效果并不显著。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种抗热裂蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺，有效保证传统蠕墨铸铁的耐磨、耐腐性能，并且有效防止所制得的制动盘热裂，提升制动盘的稳定性，使制动盘具有高效的耐热抗疲劳性能。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种抗热裂蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺，所述抗热裂蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺包括以下步骤：

（1）将生铁、低碳废钢、高碳铬轴承钢、回炉料、增碳剂、硫铁、电解铜、高碳锰铁混合加入到感应电炉中进行升温至1470-1490℃进行保温熔炼，且在保温过程中进行除杂，保温10-20min后，得铁水备用；

（2）将上述铁水升温至1510-1530℃，取样采用光谱分析检测其成分物质含量，根据检测结果调整化学成分，继续熔炼10-15min，除渣后得原铁水备用；

（3）将铁水包底部加入蠕化剂、孕育剂和覆盖剂，将上述原铁水倒入铁水包中，进行蠕化孕育处理。

（4）将蠕化完成的铁水除渣后，将温度调节至1390-1410℃时进行快速浇注于事先进行预热处理的制动盘的砂箱中，控制浇注时间为5min以内；

（5）将上述砂箱以10℃/min的速度缓慢降温至600-650℃，后正常冷却2h，再将冷却后的铸件取出于落砂滚筒中进行清砂，再经过抛光、打磨等步骤得到本发明抗热裂蠕墨铸铁制动盘。

优选的，所述抗热裂蠕墨铸铁制动盘的材料成分的组成的百分比为：生铁31%、低碳废钢42%、高碳铬轴承钢12%、回炉料6%、增碳剂0.2%、电解铜5%、高碳锰铁4%。