[发明专利]碳化钛增强铸铁材料及其铸件制造方法

权利要求书

1.一种碳化钛增强铸铁材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

准备质量比为4.2-5.6:1的钛块和碳块；

将钛块放入真空度10^-1-10^-2Pa熔炉中熔化，通过高速氩气气流获得球形度大于95%的、第一直径规格的钛粉；

将碳块机械破碎为300目以下的碳颗粒，将所述碳颗粒和钛粉放入所述熔炉中，通过高速氩气气流将碳颗粒粉碎为小于第一直径规格的第二直径规格的碳粉，并在省略铁粉及其制备步骤的情形下形成第二直径规格为0.1-0.3μm的碳粉和第一直径规格为15~20μm的钛粉的均匀混合物以保持省略铁粉后碳粉与钛粉之间的均匀混合；

熔化球墨铸铁，将所述混合物在压力为2MPa的高速氩气气流的携带下加入到熔化的球墨铸铁中，保温预定时间后浇注获得铸态复合材料，再对铸态复合材料进行等温淬火热处理，获得所述铸铁材料；

其中，所述混合物为所述球墨铸铁质量的0.4-2.4%；保温期间利用频率为5-10Mhz的超声波处理熔化的球墨铸铁，所述超声波集中施加在球墨铸铁溶液的上层或浅层；

其中，所述碳粉的直径小于钛粉的直径一个量级以上，碳粉更快速地吸收球墨铸铁溶液中的热量并充分与钛结合形成更加均匀的TiC颗粒。

2.一种铸件制造方法，其特征在于所述铸件包括：

中央部：

两个第一连接臂，从所述中央部向一侧延伸，且关于中央部的第一轴线对称布置，该第一轴线沿着该铸件的长度方向延伸，所述第一连接臂的端部设置有第一安装孔；以及

两个第二连接臂，从所述中央部向另一侧延伸，且关于所述第一轴线对称布置，所述第二连接臂的端部设置有第二安装孔；

其中，所述第一连接臂的上表面或下表面设置有第一减重槽，所述中央部设置有沿着正交于所述第一轴线的第二轴线方向延伸的通孔，所述第二连接臂的外侧面设置有第二减重槽，所述通孔与所述第二减重槽整体连通形成空心部；

所述铸件制造方法包括以下步骤：

准备质量比为4.2-5.6:1的钛块和碳块；

将钛块放入真空度10^-1-10^-2Pa熔炉中熔化，通过高速氩气气流获得球形度大于95%的、第一直径规格的钛粉；

将碳块机械破碎为300目以下的碳颗粒，将所述碳颗粒和钛粉放入所述熔炉中，通过高速氩气气流将碳颗粒粉碎为小于第一直径规格的第二直径规格的碳粉，并在省略铁粉及其制备步骤的情形下形成第二直径规格为0.1-0.3μm的碳粉和第一直径规格为15~20μm的钛粉的均匀混合物以保持省略铁粉后碳粉与钛粉之间的均匀混合；

熔化球墨铸铁，将所述混合物在压力为2MPa的高速氩气气流的携带下加入到熔化的球墨铸铁中，保温预定时间后浇注至布置有模芯的模具中，获得铸态复合材料，取出模芯，再对铸态复合材料进行等温淬火热处理，获得所述铸件；

其中，所述混合物为所述球墨铸铁质量的0.4-2.4%；保温期间利用频率为5-10Mhz的超声波处理熔化的球墨铸铁，所述超声波集中施加在球墨铸铁溶液的上层或浅层；

其中，所述碳粉的直径小于钛粉的直径一个量级以上，碳粉更快速地吸收球墨铸铁溶液中的热量并充分与钛结合形成更加均匀的TiC颗粒。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述模芯包括第一模芯和第二模芯，第一模芯设置于对应于第一减重槽的位置，第二模芯设置于对应于所述空心部的位置，第一模芯与所述模具一体成型。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述空心部延伸至所述第一连接臂与所述中央部交界的位置。