[发明专利]一种高强度低应力汽车压盘灰铸铁件的孕育处理方法

说明书

本发明公开了一种高强度低应力汽车压盘灰铸铁件的孕育处理方法，是将粒度分级后的硅钡孕育剂分两次加入到铁液中，一次为包内孕育、一次为随流孕育。本发明采用分级筛选获得合适粒度的硅钡孕育剂，通过两次孕育处理得到所需的压盘铸件，其抗拉强度和硬度分别可以稳定达到300MPa以上、230HB以上，从而可满足高强度低应力汽车压盘灰铸铁件的使用需求和规模化生产需求。

技术领域

本发明属于汽车零部件铸造过程中的工艺技术领域，具体涉及一种高强度低应力汽车压盘灰铸铁件的孕育处理方法。

背景技术

灰铸铁是工业上应用最广泛的金属材料之一，是机械制造工业的重要基础。灰铸铁具有较高的机械性能、较低的成本以及良好的铸造性能，在减震性、减摩性和缺口敏感性方面具有独特的优点。同时，与其它合金相比，灰铸铁还具有熔点低、加工性好、充型性好、生产设施和成型过程简单的优越性。目前，我国汽车离合器主要采用的是灰铸铁压盘铸件，其材质大多为HT250，其在使用一段时间后，常出现压盘变形、烧蚀和开裂等现象，导致离合器提前失效，故离合器压盘的强度、硬度及表面特征直接影响汽车离合器的使用性能、寿命。

在灰铸铁生产过程中孕育处理是必不可少的一个环节，其目的是促进石墨形核、降低白口倾向、促进石墨的生长、改善石墨的形态和分布，并细化共晶团、细化基体组织、降低断面的敏感性，对材料的强度等性能有着重要影响。在实际生产应用中，灰铸铁普遍应用的是75SiFe孕育剂，其孕育效果较差，往往需要加入其他材料制成复合孕育剂，这将大大增加孕育剂的成本。

发明内容

本发明的目的是提出一种高强度低应力汽车压盘灰铸铁件的孕育处理方法，通过孕育剂粒度分级筛选以克服现有孕育处理方式孕育效果差的缺点，提升孕育处理后汽车压盘灰铸铁件强度，获得满足生产与使用需求的汽车压盘灰铸铁件。

一种高强度低应力汽车压盘灰铸铁件的孕育处理方法，包括如下步骤：

步骤1、孕育剂粒度分级

采用分级筛对硅钡孕育剂进行筛选，分别获得粒度在1.5～2.5mm的一次孕育剂和粒度在0.3～0.4mm的二次孕育剂；

步骤2、融化

将原料在熔炉中融化成铁液；

步骤3、一次孕育

将步骤2所得铁液倒入浇注包中，当倒入一包浇注包内铁液总质量的10％～20％时，将预热至400℃的一次孕育剂均匀分散的撒入浇注包内进行一次包内孕育，再将剩余铁液倒入浇注包；

步骤4、二次孕育

将铁液随倾斜式浇注包注入砂型模具，同时用氮气将预热至400℃的二次孕育剂吹入流动的铁液中进行二次随流孕育；

步骤5、脱模

注入完成后，自然冷却、脱模，即获得汽车压盘灰铸铁件。

进一步地，步骤1中，所述筛选的方法为：将粒度在1～3mm范围的硅钡孕育剂首先通过2.5mm孔径的分级筛，随后再通过1.5mm孔径的分级筛，即获得粒度在1.5～2.5mm的一次孕育剂；将粒度在0.2～0.5mm范围的硅钡孕育剂首先通过0.4mm孔径的分级筛，随后再通过0.3mm孔径的分级筛，即获得粒度在0.3～0.4mm的二次孕育剂。

进一步地，所述硅钡孕育剂的成分按质量百分比的构成为：Si:＞60％，Ba:1.0～7.0％，余量为Fe。

进一步地，步骤2中，所述原料组成为：生铁：4％～6％，废钢：45～55％，余料为回炉铁；

进一步地，步骤3中，一次孕育剂的用量占一包浇注包内铁液总质量的0.35～0.45％。

进一步地，步骤4中，二次孕育剂的用量占砂型模具内铁液总质量的0.15～0.20％。