[发明专利]一种用于排气歧管的高韧性耐热球墨铸铁及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种用于排气歧管的高韧性耐热球墨铸铁及其制备工艺。该组合物各化学组分的重量百分比C3.02‑3.28%、Si3.85‑4.10%、Mn0.38‑0.55%、P 0.017‑0.019%、S0.0037‑0.0058%、Cu0.410‑0.46%、Mo0.40‑0.43%、Mg0.037‑0.058，其余为Fe；其制备方法包括如下步骤：步骤1：原材料准备；步骤2：球化包、浇注包准备；步骤3：熔清后的铁水进行取样检测工作；步骤4：球化、剂孕育剂装填，向球化包堤坝内装入球化剂，上面覆盖孕育剂，然后在上面覆盖除渣剂；步骤5：铁水倒入球化包之后，在铁水表面撒除渣剂，并进行扒渣清理工作；步骤6：铁水扒完渣之后，光谱室取铁水化验成分；本发明具有优良的高温抗剪切能力、高温耐腐蚀性能以及高温韧性，在反复的升温、降温过程中管道内部应力变化小，最终提升排气歧管的使用寿命。

技术领域

本发明涉及排气歧管制备领域，更具体地说，它涉及一种用于排气歧管的高韧性耐热球墨铸铁及其制备工艺。

背景技术

排气歧管，是与发动机气缸体相连的，将各缸的排气集中起来导入排气总管的，带有分歧的管路。在实际应用过程中，汽车排气过分集中时，各缸之间会产生相互干扰，也就是某缸排气时，正好碰到别的缸窜来的没有排净的废气。这样，就会增加排气的阻力，进而降低发动机的输出功率，同时多向气流紊乱造成的多向作用力对排气歧管在高温环境下的寿命也造成影响，因此目前采用的排气歧管从材料和加工工艺上分有铸铁歧管和不锈钢歧管两个类型，这些材料都能够在发动机动力性能、发动机燃油经济性能、排放标准、发动机的成本、使用寿命方面符合排气歧管的要求。

参考公开号为CN106148811A的中国发明申请，其公开了本发明公开了一种汽车排气歧管用耐高温球墨铸铁件及其制备方法，该球墨铸铁件的各化学组分的重量百分比为：C3.2-3.8％、Si 4.9-5.3％、Mo 1.3-1.8％、Mn 0.7-1.1％、Cr 0.5-0.8％、Al 0.2-0.4％、V0.1-0.2％、Nb 0.3-0.6％、Co 0.2-0.5％、Pm 0.05-0.1％、P≤0.04％、S≤0.02％，余量为Fe。

早期的汽车发动机，单位重量的功率低，燃料的燃烧效率不高，所排出的废气温度不超过500℃。但随着汽车发动机效率的提高，排气温度提高到600～650℃。近年来我国不断提高汽车尾气排放标准，同时催化技术和蜗轮增压技术的应用更是显著提高了排气歧管的工作温度，达到了750℃以上。随着发动机性能的进一步提高，排气歧管的工作温度还要提高。与此同时排气歧管的结构也随之复杂化，加之在循环交变温度状态下工作，要求排气歧管材料具有良好的高温工作性能，同时进一步维持排气歧管的使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种用于排气歧管的高韧性耐热球墨铸铁，其具有优良的高温抗剪切能力、高温耐腐蚀性能以及高温韧性，在反复的升温、降温过程中管道内部应力变化小，最终提升排气歧管的使用寿命。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于排气歧管的高韧性耐热球墨铸铁，其各化学组分的重量百分比为C3.02-3.28％、Si3.85-4.10％、Mn0.38-0.55％、P 0.017-0.019％、S0.0037-0.0058％、Cu0.410-0.46％、Mo0.40-0.43％、Mg0.037-0.058，其余为Fe。

本发明的目的二：一种用于排气歧管的高韧性耐热球墨铸铁的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：原材料准备：球化剂、孕育剂、低硫增碳剂、除渣剂、合金放置到现场，球化剂采用含Ca、Ba型低稀土球化剂：QRMg8Re3；孕育剂采用Si-Ba孕育剂；

步骤2：球化包、浇注包准备：球化包使用前去除球化包内杂物，浇注包检查耐火材料是否有脱落；

步骤3：熔清后的铁水进行取样检测工作；