[发明专利]一种具有高热导率和高强度的灰铸铁

说明书

本发明属于灰铸铁材料技术领域，提出了一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，按质量百分数计，原料包括C：3.40‑3.80％，Si：1.40‑1.80％，Mn：0.50‑0.70％，P：0.02‑0.07％，S：0.06‑0.08％，Cu：0.40‑0.60％，Cr：0.10‑0.50％，Sn：0.03‑0.06％，Mo：0.08‑0.20％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。其制备方法包括熔炼、检测成分、升温、出炉孕育，转包孕育，随流孕育和浇注成型。通过上述技术方案，解决了现有技术中碳含量提高的同时，灰铸铁强度不能同时提高的问题。

技术领域

本发明属于灰铸铁材料技术领域，涉及一种具有高热导率和高强度的灰铸铁。

背景技术

灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，也是在工业生产中被应用最广的一类铸铁，其具有良好的铸造性能，同时在减振、耐磨、切削加工以及缺口敏感性等方面表现优异，目前汽车离合器压盘，多数采用灰铸铁制造。离合器在工作过程中，会产生大量的热量。热量如果不能及时散发，会影响离合器的正常工作，因此需要离合器压盘有比较高的热导率。

一般灰铸铁的成分为：C：3.0-3.5％，Si：1.5-2.0％，Mn：0.5-0.7％，P：0.02-0.07％，S：0.05-0.08％，剩余为基体元素Fe及其他杂质。灰铸铁热导率和碳含量有关，碳含量越高，热导率越高，但过高的碳含量会导致压盘铸件强度下降，影响使用。而在碳含量超过3.4％时，灰铸铁的强度会下降到220MPa以下，不能达到HT250的标准(强度≥250MPa)。因此提高灰铸铁的强度是行业中急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，解决了现有技术中碳含量提高的同时，灰铸铁强度不能同时提高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种具有高热导率和高强度的灰铸铁，按质量百分数计，原料包括C：3.40-3.80％，Si：1.40-1.80％，Mn：0.50-0.70％，P：0.02-0.07％，S：0.06-0.08％，Cu：0.40-0.60％，Cr：0.10-0.50％，Sn：0.03-0.06％，Mo：0.08-0.20％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。

进一步地，按质量百分数计，原料包括C：3.40-3.50％，Si：1.60-1.80％，Mn：0.60-0.70％，P：0.02-0.04％，S：0.07-0.08％，Cu：0.40-0.50％，Cr：0.20-0.50％，Sn：0.04-0.06％，Mo：0.09-0.16％，N：0.011-0.013％，余量为Fe及不可避免的其他杂质；其中，Mo、S和P的质量百分比含量符合Mo≥S+P。

一种具有高热导率和高强度的灰铸铁的制备方法，包括以下步骤：

A、将Si、Cr、Mo、Mn、Cu、Sn金属材料以及铸造生铁、废钢按照权利要求1中原料成分配比称量后加入电炉，加热至1200-1400℃将原料熔化为熔融液；

B、将步骤A的熔融液取样检测并调整其相应化学成分至重量百分含量为C＝3.40-3.80％，Si＝1.40-1.80％，Mn＝0.50-0.70％，Cr＝0.10-0.50％，P＝0.02-0.07％，S＝0.06-0.08％，Mo＝0.08-0.20％，Mo≥S+P时，升温至1500-1520℃，保温2.5-4min，将温度调至1400-1450℃，得到铁水；

C、步骤B的铁水出炉时，在1300℃～1360℃进行出炉孕育、导包孕育、随流孕育，空冷至室温，得到灰铸铁成品。

进一步地，按质量百分比计，所述铸造生铁的成分包括C＝4.10-4.35％，Si＝0.5-0.75％，Mn＝0.08-0.10％，P≤0.04％，S≤0.035％，Cr＜0.064％，Ti＜0.035％，Al＜0.047％，其余为Fe。