專利名稱：復(fù)合覆蓋劑及其在缸蓋鑄件生產(chǎn)中的使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造工藝，尤其是一種復(fù)合覆蓋劑在缸蓋鑄件生產(chǎn)中的使用方法。
背景技術(shù)：
氣缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件之一，它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的許多技術(shù)參數(shù)有 著重大影響。因發(fā) 動(dòng)機(jī)工作時(shí)溫度反復(fù)急劇變化，由于不斷產(chǎn)生的膨脹和收縮而產(chǎn)生的交變熱應(yīng)力，容易導(dǎo) 致疲勞失效。因此對(duì)缸蓋材質(zhì)，氣密性等要求很高，鑄造工藝技術(shù)難度大。目前，通常采用 的熔煉方式為開放式熔煉，而且鐵液溫度高，因此鐵液易氧化產(chǎn)生夾渣、脫碳、孕育衰退現(xiàn) 象，特別是夾渣，引起缸蓋進(jìn)、排氣道滲漏造成鑄件報(bào)廢，導(dǎo)致產(chǎn)品的廢品率極高，現(xiàn)在雖然 也有許多針對(duì)該問(wèn)題來(lái)實(shí)施的工藝措施，但多數(shù)都收效甚微。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合覆蓋劑及其在缸蓋鑄件生產(chǎn)中的使用方法，它可 明顯提高冶金質(zhì)量，使缸蓋品質(zhì)得到大幅度提高，缸蓋進(jìn)、排氣道滲漏率(廢品率)顯著下 降，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的復(fù)合覆蓋劑，它由復(fù)合覆蓋劑I及復(fù)合覆蓋劑II兩個(gè)部分 組成；按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，復(fù)合覆蓋劑I由80 90份SiC、5 6份增碳劑以及5 15份珍 珠巖組成；復(fù)合覆蓋劑II由35 45份孕育劑及55 65份珍珠巖組成。孕育劑為細(xì)粉狀的孕育劑。復(fù)合覆蓋劑在缸蓋鑄件生產(chǎn)中使用方法，在缸蓋鑄件的爐料熔化后即向爐內(nèi)加入 復(fù)合覆蓋劑I，使鐵液升溫至工藝要求的溫度后進(jìn)行扒渣、出水處理，再將復(fù)合覆蓋劑II加 入處理后的鐵液中，然后進(jìn)行澆注。增碳劑為經(jīng)過(guò)石墨化的優(yōu)質(zhì)增碳劑，其碳的含量彡95%，S<0. 15%，粒度為1 6mm。經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理的優(yōu)質(zhì)增碳劑碳原子才能從原來(lái)無(wú)序排列變成片狀排列，而片狀 石墨才能成為石墨形核的最好核心，以利促進(jìn)石墨化，而用增碳方式獲得的碳，其活性好， 石墨化作用更顯著，鑄件金相反映出石墨形態(tài)更好，分布更均勻，從而提高鑄件的力學(xué)性 能，減少收縮傾向，改善加工性能。機(jī)理分析如下 1、復(fù)合覆蓋劑I
(1)復(fù)合覆蓋劑I中的C、Si、Al等生成氧化物的自由能低于Fe;在高溫下，有下 面幾個(gè)反應(yīng)進(jìn)行
SiC l%i+C； Si+02 i%i02 ？ C+O^ CO t Si02+C taSi+C0 t。并且CO在高溫下隨著自由能下降成為穩(wěn)定的氣體上浮，造成鐵液沸騰而鐵液中的渣比重小于鐵液，從而使產(chǎn)生的渣上浮被珍珠巖吸附，結(jié)塊上浮至熔爐的表面，通過(guò)扒渣等措 施，使鐵液得到凈化。(2)增碳劑主要補(bǔ)充鐵液高溫階段碳的燒損，增碳量約為0. 05%。2、復(fù)合覆蓋劑II
(1)細(xì)粉狀的孕育劑為孕育劑使用過(guò)程中的殘余物，將其作為瞬時(shí)的孕育劑使用，改 善鐵液的孕育效果，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念； (2)珍珠巖膨化后起集渣和保溫作用。3、結(jié)論
(1)將本發(fā)明的復(fù)合覆蓋劑在缸蓋鑄件生產(chǎn)中使用，能有效去除鐵液中夾雜物和氣體， 大幅度提高鐵液的冶金質(zhì)量。(2)使用本發(fā)明的復(fù)合覆蓋劑，在保溫集渣的同時(shí)，又防止鐵液的孕育衰退，得到 良好的孕育效果，改善缸蓋的工藝性能和力學(xué)性能；同時(shí)，將細(xì)粉孕育劑變廢為寶，符合循 環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)的政策。(3)使用本發(fā)明的復(fù)合覆蓋劑，對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)高強(qiáng)度、薄壁件起到重大積極作用。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在缸蓋鑄件生產(chǎn)中使用復(fù)合 覆蓋劑來(lái)去除鐵液中夾雜物和氣體，以提高鐵液的冶金質(zhì)量，并且在保溫集渣的同時(shí)，又防 止鐵液的孕育衰退，得到良好的孕育效果，改善缸蓋的工藝性能和力學(xué)性能；同時(shí)，將細(xì)粉 孕育劑變廢為寶，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)的政策。本發(fā)明所采用配方簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣 泛，容易獲得，使用方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，生產(chǎn)成本低廉，使用效果好。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式復(fù)合覆蓋劑，它由復(fù)合覆蓋劑I及復(fù)合覆蓋劑II兩個(gè)部分組成； 按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，復(fù)合覆蓋劑I由90份SiC、6份優(yōu)質(zhì)增碳劑(碳的含量為98%，S的含量為 0. 12%，粒度為5mm)以及10份珍珠巖組成；復(fù)合覆蓋劑II由40份細(xì)粉狀的孕育劑(可選用 75FeSi，也可以選用高效復(fù)合孕育劑)及55 60份珍珠巖組成。復(fù)合覆蓋劑在缸蓋鑄件生產(chǎn)中的使用方法，在缸蓋鑄件的爐料熔化后即向爐內(nèi)加 入復(fù)合覆蓋劑I，使鐵液升溫至工藝要求的溫度后進(jìn)行扒渣、出水處理，再將復(fù)合覆蓋劑II 加入處理后的鐵液中，然后進(jìn)行澆注。復(fù)合覆蓋劑I中的C、Si、Al等生成氧化物的自由能低于Fe ；在高溫下發(fā)生 以下反應(yīng)
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并且CO在高溫下隨著自由能下降成為穩(wěn)定的氣體上浮，造成鐵液沸騰而鐵液中的渣 比重小于鐵液，從而使產(chǎn)生的渣上浮被珍珠巖吸附，結(jié)塊上浮至熔爐的表面，通過(guò)扒渣等措施，使鐵液得到凈化；增碳劑主要補(bǔ)充鐵液高溫階段碳的燒損，增碳量約為0. 05%。復(fù)合覆蓋劑II采用細(xì)粉狀的孕育劑(孕育劑使用過(guò)程中的殘余物)，將其作為瞬時(shí) 的孕育劑使用，改善鐵液的孕育效果，并符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念；珍珠巖膨化后起集渣和保溫 作用。因此將本發(fā)明的復(fù)合覆蓋劑在缸蓋鑄件生產(chǎn)中使用，能有效去除鐵液中夾雜物和 氣體，大幅度提高鐵液的冶金質(zhì)量；在保溫集渣的同時(shí)，又防止鐵液的孕育衰退，得到良好 的孕育效果，改善缸蓋的工藝性能和力學(xué)性能；同時(shí)，將細(xì)粉孕育劑變廢為寶，符合循環(huán)經(jīng) 濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)的政策；使用本發(fā)明的復(fù)合覆蓋劑，對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)高強(qiáng)度、薄壁件起到重大積極 作用。
權(quán)利要求
一種復(fù)合覆蓋劑，其特征在于它由復(fù)合覆蓋劑Ⅰ及復(fù)合覆蓋劑Ⅱ兩個(gè)部分組成；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，復(fù)合覆蓋劑Ⅰ由80～90份SiC、5～6份增碳劑以及 5～15份珍珠巖組成；復(fù)合覆蓋劑Ⅱ由35～45份孕育劑及55～65份珍珠巖組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合覆蓋劑，其特征在于孕育劑為細(xì)粉狀的孕育劑。
3.一種采用權(quán)利要求1所述的復(fù)合覆蓋劑在缸蓋鑄件生產(chǎn)中的使用方法，其特征在 于在缸蓋鑄件的爐料熔化后即向爐內(nèi)加入復(fù)合覆蓋劑I，使鐵液升溫至工藝要求的溫度 后進(jìn)行扒渣、出水處理，再將復(fù)合覆蓋劑II加入處理后的鐵液中，然后進(jìn)行澆注。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合覆蓋劑在缸蓋鑄件生產(chǎn)中的使用方法，其特征在于增 碳劑為經(jīng)過(guò)石墨化的優(yōu)質(zhì)增碳劑，其碳的含量彡95%，S<0. 15%，粒度為1 6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合覆蓋劑及其在缸蓋鑄件生產(chǎn)中使用方法，它由復(fù)合覆蓋劑Ⅰ及復(fù)合覆蓋劑Ⅱ兩個(gè)部分組成；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，復(fù)合覆蓋劑Ⅰ由80～90份SiC、5～6份增碳劑以及5～15份珍珠巖組成；復(fù)合覆蓋劑Ⅱ由35～45份孕育劑及55～65份珍珠巖組成。本發(fā)明在缸蓋鑄件生產(chǎn)中使用復(fù)合覆蓋劑來(lái)去除鐵液中夾雜物和氣體，以提高鐵液的冶金質(zhì)量，并且在保溫集渣的同時(shí)，又防止鐵液的孕育衰退，得到良好的孕育效果，改善缸蓋的工藝性能和力學(xué)性能；同時(shí)，將細(xì)粉孕育劑變廢為寶，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)的政策。本發(fā)明所采用配方簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣泛，容易獲得，使用方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，生產(chǎn)成本低廉，使用效果好。
文檔編號(hào)B22D1/00GK101823130SQ201010172549
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者彭和宜, 徐軍, 蔣勤南, 韓守智 申請(qǐng)人:貴州英吉爾機(jī)械制造有限公司