專利名稱：一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷激鑄鐵，特別是涉及一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵。 本發(fā)明還涉及上述發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵的制造方法。
背景技術(shù)：
凸輪軸是內(nèi)燃機的關(guān)鍵部件之一，是內(nèi)燃機中啟閉氣缸氣門的重要零 件，其凸輪部件的耐磨性直接影響內(nèi)燃機的性能。工作時，凸輪軸的凸輪工 作面與氣門挺柱頂面緊密接觸，形成一對摩擦副。當凸輪軸高速轉(zhuǎn)動時，凸 輪的工作面會發(fā)生疲勞磨損，當磨損量超過某一值時，氣門間隙過大，氣門 開啟時間延后且不完全，內(nèi)燃機性能顯著下降。由于磨損率與磨損表面硬度 成反比，因此凸輪軸凸輪工作面的硬度至關(guān)重要。
但是現(xiàn)有冷激合金鑄鐵凸輪軸要么冷激層深度難控制，凸輪硬度達不到 耐磨的要求，要么需要后續(xù)淬硬處理工序。目前的凸輪軸冷激鑄鐵一般都存 在耐磨性比較差，抗擦傷力、抗粘著性和抗剝落的強韌性比較差，不能完全 滿足高速高載荷及交變負荷工況下的要求。而且這樣的冷激鑄鐵都需要進行 后續(xù)淬火硬化處理工藝，使得工時較長，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而完成的，本發(fā)明的目的是提供一種 可以有效控制冷激層深度和硬度，耐磨性、抗擦傷力、抗粘著性和抗剝落的 強韌性能非常好，完全滿足高速高載荷及交變負荷工況下要求，而且不需要 后續(xù)的淬火硬化處理工序，節(jié)省工時，降低成本的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵。
本發(fā)明的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其通過以下步驟制得A.造型 放置冷鐵、過濾網(wǎng)，檢査、清理砂型，即將成型冷鐵放置在凸輪冷激區(qū)，成 型冷鐵寬度與凸輪桃等寬，在凸輪桃尖部分冷鐵厚度為凸輪桃外徑的
2. 5-3. 5倍，在凸輪過渡段冷鐵厚度為凸輪桃外徑的1.5-3倍；厚度在不同區(qū)域平順過渡；砂型要求平整，型腔表面和分型面平滑，砂型無缺失；
B. 配料廢鋼50-55%、生鐵8-12%、回爐料28-35%、增碳劑2. 2%(石 墨電極)、元素及鐵合金一銅0. 45%、硅鐵3.2%、鉻鐵O. 85%，所訴合金中 硅鐵0. 35%+銅0. 15%+鉻鐵0. 25%為孕育合金，其余合金和元素為底合金；
C. 熔煉使用中頻感應(yīng)電爐，控制電壓660V，功率《600KW，冷卻水導 電率《50"S/cm，包括如下分步a.按照順序依次加入增碳劑、合金、生鐵、 回爐料和廢鋼；b.熔煉鐵水；c.過熱靜置將熔化的鐵水加溫至1540°C， 然后斷電靜置至1480°C; d.孕育加入所述孕育合金鐵0. 35%+銅0. 15%+ 鉻鐵0.25%，控制鐵水溫度在1460-1500°C，保持30-35分鐘，其中在孕育 20分鐘后對鐵水進行抽樣檢測并根據(jù)檢驗結(jié)果進行調(diào)整；
D:對C步驟得到的鐵水進行澆注，澆注溫度控制在1320°C-1379°C， 控制澆注時間《22秒/模；
E:冷卻開箱，冷卻時間后開箱，冷卻時間控制在45-65分鐘；
F:清砂；
G:軸件檢測包括步驟a.光譜分析儀檢測成分為成份為C 3. 0% 3. 4%; Si2.0% 2.4%; MnO. 6% 0. 9%; P《0. 15%; S 《0.12%; Cu 0. 2% 0. 5%; Cr《0.5%和步驟1).拉力試驗機檢測抗拉強度。
本發(fā)明的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，由于其通
過上述步驟制成，經(jīng)過測試，這樣的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵制成的凸輪軸凸
輪桃尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm，硬度控制在52-60HRC (桃尖角40度
范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在43-50HRC。凸
輪桃尖冷激層組織萊氏體、細片或粒狀珠光體、針狀滲碳體、少量點狀石
墨；凸輪過渡區(qū)冷激層組織萊氏體、珠光體、滲碳體、少量片狀石墨。經(jīng)
發(fā)動機臺架和道路試驗，此種冷激鑄鐵制造的凸輪軸耐磨性、抗擦傷力、抗
粘著性、抗剝落的強韌性能非常好，完全滿足高速高載荷及交變負荷工況下
的要求。而且有效控制了冷激層深度和硬度，無需后續(xù)淬硬處理工序，節(jié)省
工時，成本低。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以有效控制冷激層深度和硬度，耐磨 性、抗擦傷力、抗粘著性和抗剝落的強韌性能非常好，完全滿足高速高載荷
6及交變負荷工況下要求，而且不需要后續(xù)的淬火硬化處理工序，節(jié)省工時， 降低成本的凸輪軸冷激鑄鐵的制造方法。
本發(fā)明的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵的制造方法，包括以下步驟
A. 造型放置冷鐵、過濾網(wǎng)，檢査、清理砂型，即將成型冷鐵放置在凸 輪冷激區(qū)，成型冷鐵寬度與凸輪桃等寬，在凸輪桃尖部分冷鐵厚度為凸輪桃
外徑的2.5-3.5倍，在凸輪過渡段冷鐵厚度為凸輪桃外徑的1.5-3倍；厚度 在不同區(qū)域平順過渡；砂型要求平整，型腔表面和分型面平滑，砂型無缺失；
B. 配料:廢鋼50-55%、生鐵8-12%、回爐料28-35%、增碳劑2. 2% (石 墨電極)、元素及鐵合金--銅0. 45%、硅鐵3.2%、鉻鐵0.85%，所訴合金中 硅鐵0. 35%+銅0. 15%+鉻鐵0. 25%為孕育合金，其余合金和元素為底合金；
C. 熔煉使用中頻感應(yīng)電爐，控制電壓660V，功率《600KW，冷卻水導 電率《50uS/cm，包括如下分步a.按照順序依次加入增碳劑、合金、生鐵、 回爐料和廢鋼；b.熔煉鐵水；c.過熱靜置將熔化的鐵水加溫至154(TC， 然后斷電靜置至1480°C; d.孕育加入所述孕育合金鐵0. 35%+銅0. 15%+ 絡(luò)鐵0.25%，控制鐵水溫度在1460-1500°C，保持30-35分鐘，其中在孕育 20分鐘后對鐵水進行抽樣檢測并根據(jù)檢驗結(jié)果進行調(diào)整；
D:對C步驟得到的鐵水進行澆注，澆注溫度控制在1320°C-1379°C， 控制澆注時間《22秒/模；
E:冷卻開箱，冷卻時間后開箱，冷卻時間控制在45-65分鐘； F:清砂；
G:軸件檢測包括步驟a.光譜分析儀檢測成分和步驟b.拉力試驗機檢
測抗拉強度。
經(jīng)過測試，上述方法制得的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵制成的凸輪軸凸輪桃
尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm， 硬度控制在52-60HRC (桃尖角40度范圍 內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在43_50HRC。凸輪桃 尖冷激層組織萊氏體、細片或粒狀珠光體、針狀滲碳體、少量點狀石墨； 凸輪過渡區(qū)冷激層組織萊氏體、珠光體、滲碳體、少量片狀石墨。經(jīng)發(fā)動 機臺架和道路試驗，此種方法制造冷激鑄鐵制成的凸輪軸耐磨性、抗擦傷力、抗粘著性、抗剝落的強韌性能非常好，完全滿足高速高荷及交變負荷工況下 的要求。而且有效控制了冷激層深度和硬度，無需后續(xù)淬硬處理工序，節(jié)省 工時，成本低。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵及其制造方法作進一步詳細說明。
本發(fā)明的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其通過以下步驟制得A.造型 放置冷鐵、過濾網(wǎng)，檢査、清理砂型，即將成型冷鐵放置在凸輪冷激區(qū)，成 型冷鐵寬度與凸輪桃等寬，在凸輪桃尖部分冷鐵厚度為凸輪桃外徑的
2.5-3.5倍，在凸輪過渡段冷鐵厚度為凸輪桃外徑的1.5-3倍；厚度在不同 區(qū)域平順過渡；砂型要求平整，型腔表面和分型面平滑，砂型無缺失；
B.配料廢鋼50-55%、生鐵8-12%、回爐料28-35% (己確認)、增碳 劑2.2%(石墨電極)、元素及鐵合金一銅0. 45%、硅鐵3. 2%、鉻鐵O. 85%， 所訴合金中硅鐵0.35%+銅0. 15%+鉻鐵0.25%為孕育合金，其余合金和元素 為底合金。該孕育合金成份均勻，粒度分布合理，在鐵水中容易擴散，加入 量少，使用方便，效果穩(wěn)定，比普通硅鐵孕育的衰退時間要長十分鐘左右， 提高共晶團級別一級，提高抗拉強度10-15MPa;
C.熔煉使用中頻感應(yīng)電爐，控制電壓660V，功率《600KW，冷卻水導 電率《50uS/cm，包括如下分步a.按照順序依次加入增碳劑、合金、生鐵、 回爐料和廢鋼；b.熔煉鐵水；c.過熱靜置將熔化的鐵水加溫至1540°C， 然后斷電靜置至1480°C; d.孕育加入所述孕育合金鐵0. 35%+銅0. 15%+ 鉻鐵0.25%，控制鐵水溫度在1460-1500°C，保持30-35分鐘，其中在孕育 20分鐘后對鐵水進行抽樣檢測并根據(jù)檢驗結(jié)果進行調(diào)整；
D:對C步驟得到的鐵水進行澆注，澆注溫度控制在1320°C-1379°C， 控制澆注時間《22秒/模；
E:冷卻開箱，冷卻時間后開箱，冷卻時間控制在45-65分鐘；
F:清砂；
G:軸件檢測包括步驟a.光譜分析儀檢測成分為成份為C 3. 0% 3. 4%;
8Si2. 0% 2.4%; MnO. 6% 0. 9%; P《0. 15%; S 《0.12%; Cu 0. 2% 0. 5%; Cr《0.5y。和步驟b.拉力試驗機檢測抗拉強度，該拉力試驗機檢測的抗拉強 度為6b》265Mpa。經(jīng)過測試，這樣的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵制成的凸輪軸 凸輪桃尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm，硬度控制在52-60服C (桃尖角40 度范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在43-50服C。 凸輪桃尖冷激層組織萊氏體、細片或粒狀珠光體、針狀滲碳體、少量點狀 石墨；凸輪過渡區(qū)冷激層組織萊氏體、珠光體、滲碳體、少量片狀石墨。 經(jīng)發(fā)動機臺架和道路試驗，此種冷激鑄鐵制造的凸輪軸耐磨性、抗擦傷力、 抗粘著性、抗剝落的強韌性能非常好，完全滿足高速高荷及交變負荷工況下 的要求。而且有效控制了冷激層深度和硬度，無需后續(xù)淬硬處理工序，節(jié)省 工時，成本低。
本發(fā)明的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，進一步優(yōu)選的方式為，所述B步 驟配料為廢鋼53%、生鐵10%、回爐料30. 3%、增碳劑2.2% (石墨電極)、 元素及鐵合金--銅0. 45%、硅鐵3. 2%、鉻鐵O. 85%,所訴合金中硅鐵0. 35%+ 銅O. 15%+鉻鐵0.25%為孕育合金，其余合金和元素為底合金。還可以是所述 C步驟中的d分部中孕育20分鐘后對鐵水成份進行抽樣檢測，鐵水取樣， 用標準樣塊的銅模澆注樣塊，然后用光譜分析儀檢測成份如果成份為C 3. 0% 3. 4%; Si 2. 0% 2. f/o; Mn 0. 6% 0. 9%; P《0. 15。/。； S 《0. 12%; Cu 0.2% 0. 5%; Cr《0. 5%，余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)為合格；不合格 則進行調(diào)整，如某種成份偏低，通過適當添加相應(yīng)的配料的方式來調(diào)整；如 果無法調(diào)整的鐵水則報廢。
本發(fā)明的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，具體實施例為
實施例l:凸輪軸冷激鑄鐵化學成份百分比為C3. 0% 3.2%; Si2.3% 2. 4%; Mn 0. 7% 0. 9%; P 0. 8% 0. 12%; S 0. 8% 0. 10%; Cu 0. 2% 0. 3%; Cr0.2% 0.3%，余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)。這種冷激鑄鐵制成的凸 輪軸凸輪桃尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm,硬度控制在52-56HRC (桃尖角 40度范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在43-47HRC。
實施例2:凸輪軸冷激鑄鐵化學成份百分比為C3. 0% 3.2%; Si2.2% 2. 3%; Mn 0. 6% 0. 8%; P 0. 6% 0. 10%; S 0. 90/0 0. 12%; Cu 0. 20/0 0. 3%; Cr0.3% 0.4%，余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)；這種冷激鑄鐵制成的凸 輪軸凸輪桃尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm，硬度控制在52-56HRC (桃尖角 40度范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在43-47服C。
實施例3:凸輪軸冷激鑄鐵化學成份百分比為C 3. 2% 3. 4%; Si 2. 3% 2. 4%; Mn 0. 7% 0. 9%; P 0. 9% 0. 12%; S 0. 7% 0. 9%; Cu 0. 2% 0. 3%; Cr0.2% 0. 3%，余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)；這種冷激鑄鐵制成的凸 輪軸凸輪桃尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm，硬度控制在56-60HRC (桃尖角 40度范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在45-47服C。
實施例4:凸輪軸冷激鑄鐵化學成份百分比為C3. 2% 3.4%; Si2. 2% 2. 3%; Mn 0. 6% 0. 8%; P 0. 7% 0. 10%; S 0. 8% 0. 12%; Cu 0. 2% 0. 3%; Cr0.3% 0.4%，余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)；這種冷激鑄鐵制成的凸 輪軸凸輪桃尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm，硬度控制在56-60HRC (桃尖角 40度范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在45-47服C。
本發(fā)明的一種上述發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵的制造方法，包括以下步驟
A. 造型放置冷鐵、過濾網(wǎng)，檢查、清理砂型，即將成型冷鐵放置在凸 輪冷激區(qū)，成型冷鐵寬度與凸輪桃等寬，在凸輪桃尖部分冷鐵厚度為凸輪桃 外徑的2.5-3.5倍，在凸輪過渡段冷鐵厚度為凸輪桃外徑的1.5-3倍；厚度 在不同區(qū)域平順過渡；砂型要求平整，型腔表面和分型面平滑，砂型無缺失；
B. 配料:廢鋼50-55%、生鐵8_12%、回爐料28-35%、增碳劑2.2%(石 墨電極)、元素及鐵合金一銅0.45%、硅鐵3.2%、鉻鐵0.85%，所訴合金中 硅鐵0. 35%+銅0. 15%+鉻鐵0. 25%為孕育合金，其余合金和元素為底合金；
C. 熔煉使用中頻感應(yīng)電爐，控制電壓660V，功率《600KW，冷卻水導 電率《50uS/cm，包括如下分步a.按照順序依次加入增碳劑、合金、生鐵、 回爐料和廢鋼；b.熔煉鐵水；c.過熱靜置將熔化的鐵水加溫至1540°C， 然后斷電靜置至1480°C; d.孕育加入所述孕育合金鐵0. 35%+銅0. 15%+ 鉻鐵0.25%，控制鐵水溫度在1460-1500°C，保持30-35分鐘，其中在孕育 20分鐘后對鐵水進行抽樣檢測并根據(jù)檢驗結(jié)果進行調(diào)整；在具體實施過程匯中可以是控制鐵水溫度在1475°C、 1481°C、 1486°C、 1490°C、 1495。C和 1499°C，保持時間可以是30分鐘、32分鐘、33分45秒、34分鐘和35分 鐘，可以根據(jù)情況進行不同溫度和時間的控制。
D:對C步驟得到的鐵水進行澆注，澆注溫度控制在1320°C-1379°C， 控制澆注時間《22秒/模；澆注溫度一般可以為1345。C左右，因為類似如此 的高溫，控制精確溫度不是特別容易，因此在此范圍之內(nèi)的溫度均可。
E:冷卻開箱，冷卻時間后開箱，冷卻時間控制在45-65分鐘； 一般夏 天由于外界溫度較高，所以一般時間控制在60-65分鐘比較合適，而冬天由 于外界溫度比較低，所以冷卻速度快， 一般的冷卻時間控制在45-50分鐘之 內(nèi)即可。
F:清砂；
G:軸件檢測包括步驟a.光譜分析儀檢測成分和步驟b.拉力試驗機檢
測抗拉強度。經(jīng)過測試，上述方法制得的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵制成的凸輪
軸凸輪桃尖區(qū)冷激層深度控制在7-10mm，硬度控制在52-60服C (桃尖角 40度范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深度控制在5-8mm，硬度控制在43-50HRC。 凸輪桃尖冷激層組織萊氏體、細片或粒狀珠光體、針狀滲碳體、少量點狀 石墨；凸輪過渡區(qū)冷激層組織萊氏體、珠光體、滲碳體、少量片狀石墨。 經(jīng)發(fā)動機臺架和道路試驗，此種方法制造冷激鑄鐵制成的凸輪軸耐磨性、抗 擦傷力、抗粘著性、抗剝落的強韌性能非常好，完全滿足高速高載荷及交變 負荷工況下的要求。而且有效控制了冷激層深度和硬度，無需后續(xù)淬硬處理 工序，節(jié)省工時，成本低。
本發(fā)明的一種上述發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵的制造方法，進一步優(yōu)選的技 術(shù)方案為所述B步驟配料為廢鋼53%、生鐵10%、回爐料30. 3%、增碳劑 2.2% (石墨電極)、元素及鐵合金--銅0. 45%、硅鐵3. 2%、鉻鐵O. 85%，所 訴合金中硅鐵0.35%+銅0. 15%+鉻鐵0.25%為孕育合金，其余合金和元素為
底合金。這樣制得的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵制成的凸輪軸凸輪桃尖區(qū)冷激層 深度為9mm， 硬度為58HRC (桃尖角42度范圍內(nèi))；凸輪過渡區(qū)冷激層深 度為8腿，硬度為49服C。更進一步優(yōu)選的方案為所述C步驟中的d分部中孕育20分鐘后對鐵 水成份進行抽樣檢測，鐵水取樣，用標準樣塊的銅模澆注樣塊，然后用光譜
分析儀檢測成份如果成份為C 3. 0% 3. 4%; Si 2.0% 2.4%; Mn 0. 6% 0.9%; P《0.15%; S 《0.12%; Cu 0.2% 0. 5%; Cr《0.5%，余量為Fe 和不可避免的微量雜質(zhì)為合格；不合格進行調(diào)整；如果無法調(diào)整的鐵水則報 廢。這樣，可以有效保證其實現(xiàn)前述的發(fā)明目的。
上述僅對本發(fā)明中的幾種具體實施例加以說明，但并不能作為本發(fā)明的 保護范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明中的設(shè)計精神所作出的等效變化或修飾或等比例 放大或縮小等，均應(yīng)認為落入本發(fā)明的保護范圍。
1權(quán)利要求
1、一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其特征在于其通過以下步驟制得A.造型放置冷鐵、過濾網(wǎng)，檢查、清理砂型，即將成型冷鐵放置在凸輪冷激區(qū)，成型冷鐵寬度與凸輪桃等寬，在凸輪桃尖部分冷鐵厚度為凸輪桃外徑的2.5-3.5倍，在凸輪過渡段冷鐵厚度為凸輪桃外徑的1.5-3倍；厚度在不同區(qū)域平順過渡；砂型要求平整，型腔表面和分型面平滑，砂型無缺失；B.配料廢鋼50-55％、生鐵8-12％、回爐料28-35％、增碳劑2.2％(石墨電極)、元素及鐵合金--銅0.45％、硅鐵3.2％、鉻鐵0.85％，所訴合金中硅鐵0.35％+銅0.15％+鉻鐵0.25％為孕育合金，其余合金和元素為底合金；C.熔煉使用中頻感應(yīng)電爐，控制電壓660V，功率≤600KW，冷卻水導電率≤50μS/cm，包括如下分步a.按照順序依次加入增碳劑、合金、生鐵、回爐料和廢鋼；b.熔煉鐵水；c.過熱靜置將熔化的鐵水加溫至1540℃，然后斷電靜置至1480℃；d.孕育加入所述孕育合金鐵0.35％+銅0.15％+鉻鐵0.25％，控制鐵水溫度在1460-1500℃，保持30-35分鐘，其中在孕育20分鐘后對鐵水進行抽樣檢測并根據(jù)檢驗結(jié)果進行調(diào)整；D對C步驟得到的鐵水進行澆注，澆注溫度控制在1320℃-1379℃，控制澆注時間≤22秒/模；E冷卻開箱，冷卻時間后開箱，冷卻時間控制在45-65分鐘；F清砂；G軸件檢測包括步驟a.光譜分析儀檢測成分為成份為C 3.0％～3.4％；Si 2.0％～2.4％；Mn 0.6％～0.9％；P≤0.15％；S≤0.12％；Cu 0.2％～0.5％；Cr≤0.5％和步驟b.拉力試驗機檢測抗拉強度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其特征在于 所述B步驟配料為廢鋼53%、生鐵10%、回爐料30. 3%、增碳劑2.2%(石 墨電極)、元素及鐵合金一銅0. 45%、硅鐵3.2%、鉻鐵O. 85%,所訴合金中 硅鐵0. 35%+銅0. 15%+鉻鐵0. 25%為孕育合金，其余合金和元素為底合金。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其特征在于 所述C步驟中的d分部中孕育20分鐘后對鐵水成份進行抽樣檢測，鐵水取樣，用標準樣塊的銅模澆注樣塊，然后用光譜分析儀檢測成份如果成份為C 3. 0% 3. 4%; Si 2. 0% 2. 4%; Mn 0. 6% 0. 9%; P《0. 15%; S 《0. 12%; Cu 0. 2% 0. 5%; Cr《0.5%,余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)為合格；不 合格則進行調(diào)整，如某種成份偏低，通過適當添加相應(yīng)的配料的方式來調(diào)整；如果無法調(diào)整的鐵水則報廢。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其特 征在于其成份為C 3. 0% 3. 2%; Si 2. 3% 2. 4%; Mn 0. 7% 0. 9%; P 0. 8% 0.12%; S 0. 8% 0. 10%; CuO. 2% 0. 3%; Cr0.2% 0. 3%，余量為Fe和 不可避免的微量雜質(zhì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其特 征在于其成份為C 3. 0% 3.2%; Si 2. 2% 2. 3%; Mn 0. 6% 0. 8%; P 0. 6% 0. 10%; S 0. 9% 0. 12%; Cu 0. 2% 0. 3%; Cr 0. 3% 0. 4%，余量為Fe和不可避 免的微量雜質(zhì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其特 征在于其成份為C 3. 2% 3.4%; Si 2. 3% 2. 4%; Mn 0. 7% 0. 9%; P 0. 9% 0. 12%; S 0. 7% 0. 9%; Cu 0. 2% 0. 3%; Cr 0. 2% 0. 3%，余量為Fe和不可避 免的微量雜質(zhì)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵，其特 征在于其成份為C 3. 2% 3.4%; Si 2. 2% 2.3%; Mn 0. 6% 0. 8%; P 0. 7% 0. 10%; S 0. 8% 0. 12%; Cu 0. 2% 0. 3%; Cr 0. 3% 0. 4%，余量為Fe和不可避 免的微量雜質(zhì)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵的制造 方法，其特征在于包括以下步驟A. 造型放置冷鐵、過濾網(wǎng)，檢查、清理砂型，即將成型冷鐵放置在凸輪冷激區(qū)，成型冷鐵寬度與凸輪桃等寬，在凸輪桃尖部分冷鐵厚度為凸輪桃外徑的2. 5-3. 5倍，在凸輪過渡段冷鐵厚度為凸輪桃外徑的1. 5-3倍；厚度 在不同區(qū)域平順過渡；砂型要求平整，型腔表面和分型面平滑，砂型無缺失；B. 配料廢鋼50-55%、生鐵8-12%、回爐料28-35%、增碳劑2.2%(石 墨電極)、元素及鐵合金一銅0. 45%、硅鐵3. 2%、鉻鐵O. 85%，所訴合金中 硅鐵0. 35%+銅0. 15%+鉻鐵0. 25%為孕育合金，其余合金和元素為底合金；C. 熔煉使用中頻感應(yīng)電爐，控制電壓660V，功率《600KW，冷卻水導 電率《50uS/cm，包括如下分步a.按照順序依次加入增碳劑、合金、生鐵、回爐料和廢鋼；b.熔煉鐵水；c.過熱靜置將熔化的鐵水加溫至1540°C， 然后斷電靜置至1480°C; d.孕育加入所述孕育合金鐵O. 35%+銅0. 15%+ 鉻鐵O. 25%，控制鐵水溫度在1460-1500°C，保持30-35分鐘，其中在孕育 20分鐘后對鐵水進行抽樣檢測并根據(jù)檢驗結(jié)果進行調(diào)整；D:對C步驟得到的鐵水進行澆注，澆注溫度控制在1320°C-1379°C， 控制澆注時間《22秒/模；E:冷卻開箱，冷卻時間后開箱，冷卻時間控制在45-65分鐘；F:清砂；G:軸件檢測包括步驟a.光譜分析儀檢測成分和步驟b.拉力試驗機檢 測抗拉強度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵的制造方法，其 特征在于所述B步驟配料為廢鋼53%、生鐵10%、回爐料30. 3%、增碳 劑2.2% (石墨電極)、元素及鐵合金--銅0. 45%、硅鐵3. 2%、鉻鐵0.85%， 所訴合金中硅鐵0.35%+銅0. 15%+鉻鐵0.25%為孕育合金，其余合金和元素 為底合金。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵的制造方法，其 特征在于所述C步驟中的d分部中孕育20分鐘后對鐵水成份進行抽樣檢測，鐵水取樣，用標準樣塊的銅模澆注樣塊，然后用光譜分析儀檢測成份:如果成份為C 3. 0% 3.4%; Si 2.0% 2. 4%; Mn 0. 6% 0. 9%; P《0.15%; S 《0.12%;CuO. 2% 0. 5%; Cr《0. 5%，余量為Fe和不可避免的微量雜 質(zhì)為合格；不合格進行調(diào)整；如果無法調(diào)整的鐵水則報廢。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵及其制造方法，其中冷激鑄鐵通過以下步驟制得A.造型；B.配料廢鋼50-55％、生鐵8-12％、回爐料28-37％、增碳劑2.2％(石墨電極)、元素及鐵合金-銅0.45％、硅鐵3.2％、鉻鐵0.85％；C.熔煉包括如下分步a.按照順序依次加入上述配料；b.熔煉鐵水；c.過熱靜置；d.孕育；D對C步驟得到的鐵水進行澆注；E冷卻開箱；F清砂；G軸件檢測。本發(fā)明的發(fā)動機凸輪軸冷激鑄鐵有效控制冷激層深度和硬度，耐磨性、抗擦傷力、抗粘著性和抗剝落的強韌性能好，完全滿足高速高載荷及交變負荷要求，不需要后續(xù)淬火硬化處理，節(jié)省工時，降低成本。
文檔編號C22C37/00GK101660084SQ20091017741
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者徐志紅, 磊 陳, 韋家良 申請人:上汽通用五菱汽車股份有限公司