[发明专利]一种高强度低硬度的合金铸铁及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度低硬度的合金铸铁及其制备方法，属于合金铸铁领域，其制备方法为将旧砂、新砂、水按比例混碾，然后加入辅料混碾，制得型砂，以型砂为原料进行射砂造型，制得型坯，将熔融的液态金属往型坯内浇注，冷却，制得合金铸铁，本发明采用在制备型砂时，加入旧砂作为原料，在保证性能合格的情况下能够减少成本，变废为宝，减少了原料的排放，环保性高。

技术领域

本发明涉及合金铸铁，具体涉及一种高强度低硬度的合金铸铁及其制备方法。

背景技术

制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势制动力的部件。汽车制动器除各种缓速装置以外，几乎都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦产生制动力矩的摩擦制动器。目前，各类汽车广泛采用的摩擦制动器根据旋转元件的不同可分为鼓式和盘式两大类。它们之间的区别在于：鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，以其圆柱内表面为工作表面；盘式制动器摩擦副中的旋转元件为圆盘状的制动盘，以其两端面为工作表面。制动鼓是鼓式制动器的摩擦偶件。汽车制动鼓为间歇工作，汽车制动鼓在工作过程中温度会大大升高，但在停止工作时，汽车制动鼓的温度将快速降低，由于温度变化频繁，现有的汽车制动鼓在长期使用过程中容易产生疲劳，导致制动鼓容易损坏，影响制动鼓的使用寿命，传统使用的合金铸铁在砂处理时，型坯上容易出现许多砂眼，影响浇铸工序。

粘砂严重，型砂的防粘性能较弱，铸件的废品率升高，大大降低了劳动生产率，因此，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高强度低硬度的合金铸铁及其制备方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种高强度低硬度的合金铸铁的制备方法，其特征在于：将旧砂、新砂、水按比例混碾，然后加入辅料混碾，制得型砂，以型砂为原料进行射砂造型，制得型坯，将熔融的液态金属往型坯内浇注，冷却，制得合金铸铁。

优选地，所述辅料包括膨润土和/或煤粉和/或松香和/或石蜡和/或石墨粉和/或纳米α-氧化铝，所述膨润土在使用之前进行改性，具体方法为将膨润土先在季胺盐中浸渍，然后放入聚四氟乙烯乳液超声浸渍，同时膨润土的颗粒包括质量比为3-8:1的纳米级颗粒和微米级颗粒。

优选地，所述旧砂、新砂、水以及辅料的添加质量比为50-90:1-20:1-5:5-15。

优选地，所述射砂造型的具体工艺为，用射砂机在砂箱内进行射砂，射砂压力为80-100N/cm²。

优选地，所述型坯的表面硬度至少90GF，内腔硬度至少80GF。

优选地，所述浇注之前还包括以下步骤：准备浇包，对浇包进行预热；倒入部分液态金属到浇包后，加入孕育剂，将浇包内渣子扒干净后测温，浇注温度控制1370-1420℃范围内。

优选地，所述冷却的具体工艺：将浇注后的砂箱进入三道冷却道冷却，每道冷却时间为0.5-2h。

优选地，所述液态金属的制备方法为：在熔炼炉内依序加入铁屑、废钢、增碳剂、合金、废钢、增碳剂以及废钢进行熔炼。

优选地，所述合金为硅、锰、铬和铜的至少一种。

本发明还公开了一种高强度低硬度的合金铸铁，采用如上所述的制备方法制得。

本发明至少具有以下有益效果之一：

(1)本发明的一种高强度低硬度的合金铸铁的制备方法，采用在制备型砂时，加入旧砂作为原料，在保证性能合格的情况下能够减少成本，变废为宝。