[发明专利]一种蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法

说明书

本发明公开了一种蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法，包括：备料，将部分生铁、全部废钢、全部回炉料加入低频感应炉融化，加入增碳剂、镍板；在中频感应炉炉底铺一层硅铁形成硅铁层，后加其余生铁形成生铁层，升温，在加入的硅铁、生铁没完全熔化之前，加入电解铜、锰铁、铬铁；向中频感应炉中加入低频感应炉中的溶液，中频感应炉溶液在蠕化浇包内蠕化；蠕化剂为稀土硅镁合金、加钙元素的复合材料、切成段的铝丝、硅钡粉、锡粉的混合物；浇注。本发明具有生产刹车盘速度快、刹车盘质量好、成本低的特点。

技术领域

本发明涉及卡车刹车盘的制备方法，特别涉及蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法。

背景技术

目前国内外生产卡车刹车盘的材质主要有普通灰铸铁、合金灰铸件二类。灰铸铁具有一定的硬度，但是灰铸铁刹车盘的物理力学性能、机械强度、耐低温性能及抗热疲劳性能在汽车实用过程中难以令人满意，且在使用过程中容易出现热裂纹和磨损快的现象，造成一定的安全隐患。

铸铁中的石墨形态有片状、蠕虫状和球状。蠕虫状石墨是介于片状石墨和球状石墨之间的一种中间形态石墨。光学显微镜下观察时，在视场中大部分是互不连续的石墨短片。经深度腐蚀后用扫描电镜观察，可以看到它们在共晶团内部是互相连接的。这一点和片状石墨相似，不同的是蠕墨铸铁的长厚比较小，致密度高。同时，在扫描电镜下可看见蠕墨铸铁的端部较圆钝，有的就呈球状结构，和球状石墨十分相似。

这些特性决定了蠕墨铸铁拥有优良的综合性能。蠕墨铸铁的抗拉强度明显高于灰铸铁，略低于球墨铸铁，特别是在高温下有较高的强度。此外，蠕墨铸铁拥有优良的耐磨性、导热性能、抗氧化、抗热生长性和抗热疲劳特性。优良的综合性能使得蠕墨铸铁成为结构件和耐热、耐磨零件的理想材料，现已经在汽车刹车盘、汽车刹车盘、发动机缸体缸盖和排气歧管上应用。

因此，从运营成本及安全性角度出发，开发具有机械强度高，导热性能好，抗热疲劳性能优良、不易出现热裂纹、耐低温等综合性能优良的新型材料来代替灰铸铁材料具有重要的工程应用价值和现实意义。现有技术制备卡车刹车盘的过程中，存在以下问题：

1.采用电炉加热熔化液体、转入蠕化铁水包蠕化、铁水再倒入小铁水包中且在倒入的同时同时加入随流孕育剂，最后才浇注，砂箱成型后，需要长时间等待铁水准备后才能浇注，整个过程耗时比较长，效率不高，能耗也比较高。

2.众所周知，整个过程没有考虑浇注模型的质量，浇注卡车刹车盘表面不光滑，而蠕墨铸铁制成的发动机缸体，打磨困难，增加了加工成本。

3.蠕化剂中稀土使用量高，造成其生产成本太高，限制了其在普通场合的应用。

4.工艺使用的材料为生铁、钢等材质，不适应使用废钢、回炉料等原料的场合。采用废钢、回炉料等原料，电炉内铁水表面结壳是造成事故的第一大危险之源，需要勤翻动炉内铁水液面之上金属炉料与熔渣，使其上下通气，避免铁水与渣料脱节，如发生脱节结盖，需要将炉倾斜到合适角度，用结盖下部高温铁水熔化结盖，操作难度大，危险程度高。

5.在蠕化时，蠕化剂反应后剩余的杂质容易进入铁水中，对浇注的质量造成一定影响等。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法。

本发明采用的技术方案如下。

一种蠕墨铸铁卡车刹车盘的快速制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：按照重量比为10:2-3:3-5的比例准备生铁、废钢、回炉料，将部分生铁、全部废钢、全部回炉料加入低频感应炉熔化。

步骤2：加入增碳剂，控制增碳剂加入量，使溶液的含碳量为：3.6-3.75％；其中碳当量需保持在4.07-4.35％；通入氩气，加入镍板，镍板的加入量为溶液总重量的0.05-0.09％；待镍板熔化后，扒渣，备用。