[发明专利]一种金属型浇注模具成型用高寿命灰铁及其制备方法

说明书

本发明属于金属铸造技术领域，具体的说是一种金属型浇注模具成型用高寿命灰铁及其制备方法。一种金属型浇注模具成型用高寿命灰铁，按重量百分比计由以下元素组成：C：3.0—3.3；Si：1.8—2.1；Mn：≤0.8；P：≤0.06；S：≤0.05；Cu：0.3‑0.5；Mo：0.5‑0.8；Cr：1.9‑2.2；Ni：1.9‑2.2；其余为Fe。本发明提供了一种新型灰铁,灰铁性能满足电动机壳金属模具成型件的使用要求，能大幅度降低金属模具的制造成本及工期；使用该方法制备高寿命灰铁具有高导热性、高抗热疲劳性、高抗变形性、高抗生长性和高强度。

技术领域

本发明属于金属铸造技术领域，具体的说是一种金属型浇注模具成型用高寿命灰铁及其制备方法。

背景技术

随着电动汽车行业的兴起，铝合金电动机壳的需求迅速增长，电动汽车整车厂要求电动机壳的价格低，到货周期短，这对电动机壳供应商及模具供应商提出严苛的挑战。电机壳体模具一般使用价格高昂的进口模具钢或消耗巨大的高端国产高理化指标模具钢作为模具成型材料，使用模具钢制造电动机壳模具材料非常高；获得周期非常长；能源消耗和环境排放非常多。

发明内容

本发明提供了一种新型灰铁,灰铁性能满足电动机壳金属模具成型件的使用要求，能大幅度降低金属模具的制造成本及工期；解决了现有电动机壳体存在的上述不足。

本发明技术方案说明如下：

一种金属型浇注模具成型用高寿命灰铁，按重量百分比计由以下元素组成：C：3.0— 3.3；Si：1.8—2.1；Mn：≤0.8；P：≤0.06；S：≤0.05；Cu：0.3-0.5；Mo：0.5-0.8；Cr：1.9-2.2；Ni：1.9-2.2；其余为Fe。

一种金属型浇注模具成型用高寿命灰铁的制备方法，其特征在于，

步骤一、由重量百分比为C：0.1-0.4；Si：≤0.7；Mn：≤0.8；P：≤0.04；S：≤0.04；Al≤0.04的原材料制备废钢，制备回炉料，废钢和回炉料的比例为7:3；

步骤二、在中频感应炉中加入步骤一制备的废钢；

步骤三、熔化3-4小时后废钢熔化过半，此时加入增碳剂石墨C2.2％；

步骤四、熔化后加入回炉料；

步骤五、采用光谱分析法分析步骤四中的具体成分；

步骤六、根据步骤五分析的成分中烧损的化学成分进行添加，补充合金钼铁2.1％，铬铁5％，镍铁5.5％到规格范围；

步骤七、对铁水进行过热，过热温度1530-1570℃；过热时间大于2-3分钟；

步骤八、出炉孕育，加入孕育剂；孕育剂为75硅铁；孕育剂的粒径为3-6mm；

步骤九、完成步骤八后，进行随流孕育；孕育过程中采用孕育剂为75硅铁；

步骤十、铸件表面冷却至500-600℃后进行开箱，待完全冷却后清砂，去除浇注系统，获得产品。

根据一种金属型浇注模具成型用高寿命灰铁的制备方法制备的电动机壳体。

本发明的有益效果为：

1)本发明具有高导热性。确保铝合金在模具中以过冷却速度冷却，得到高致密度铝合金铸件。

2)本发明高抗热疲劳性，热寿命达到6万模次以上。

3)本发明高抗变形性，使用温度超过350℃尺寸变形比小于0.00001.

4)本发明高抗生长性，稳定工作石墨生长缓慢。

5)本发明高强度，强度达到抗拉强度达到270-350MPa。