一種曲軸用球墨鑄鐵的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，曲軸用球墨鑄鐵的質(zhì)量百分比為：C：3.6～3.8%，Si：2.2～2.4%，Mn：0.5～0.7%，Cu：0.24～0.4%，Cr：0.04～0.05%，Mo：0.11～0.14%，Re：0.03～0.04%，P：0.01～0.04%，S：0.O1%，Mg：0.03～0.035%，余量為Fe以及不可避免的微量元素；本發(fā)明的曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，可以較大幅度的提高曲軸用球墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度和延伸率，使機(jī)械性能提高，保證抗疲勞和抗彎曲性能。所制得的曲軸的機(jī)械性能接近于鍛鋼的機(jī)械性能，并具有球墨鑄鐵特有的耐磨性有，所述曲軸的機(jī)械性能為:抗拉強(qiáng)度850～880MPa，延伸率為5～8%，正火后硬度HB250一270，球化等級2級，石墨等級6級。
【專利說明】一種曲軸用球墨鑄鐵的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵的制備方法，特別是一種曲軸用球墨鑄鐵的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，汽車制造業(yè)中的鑄件產(chǎn)品(例如機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)零件的曲軸)一般采用鍛鋼，如45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼或42CrMo黑金剛制成，這類鑄件具有優(yōu)質(zhì)的抗疲勞、抗彎曲的性能，但是鍛鋼曲軸的加工工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，成本較高，而且開發(fā)周期長不適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)，必須大批量生產(chǎn)。
[0003]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，汽車曲軸還可使用球墨鑄鐵來生產(chǎn)，該加工工藝較簡單，成本也較低，而且開發(fā)周期短，適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)經(jīng)因此，但是目前普通的球墨鑄鐵機(jī)械性能較低，抗拉強(qiáng)度為700MPa，延伸率為2%，尚不能完全滿足曲軸的性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，可以較大幅度的提高抗拉強(qiáng)度和延伸率，使機(jī)械性能提高，保證抗疲勞和抗彎曲性能。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，所述曲軸用球墨鑄鐵的質(zhì)量百分比為:C:3.6~3.8%, S1:2.2 ~2.4%, Mn:0.5 ~0.7%, Cu:0.24 ~0.4%, Cr:0.04 ~0.05%, Mo:0.11 ~
0.14%, Re:0.03 ~0.04%, P:0.01 ~0.04%, S:0.01%, Mg:0.03 ~0.035%，余量為 Fe 以及不可避免的微量元素；
所述曲軸用球墨鑄鐵通過如下方法制得:
(1)原料熔煉:按預(yù)定配方稱取QlO生鐵、回爐料、廢鋼并按順序投入中頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1450°~1500°，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理；
(2)球化處理和第一次孕育處理；在球化包加入總質(zhì)量為出爐鐵液質(zhì)量的1.9~2.0%的第一球化劑和第二球化劑，其中第一球化劑占所有球化劑質(zhì)量的40，第二球化劑占所有球化劑質(zhì)量的60，上還覆蓋質(zhì)量相當(dāng)于出爐鐵液質(zhì)量的0.25~0.35%的孕育劑，出爐鐵液進(jìn)入球化包后，對其球化處理和第一次孕育處理；
(3)第二次孕育處理；當(dāng)鐵水包中鐵液高度出至鐵水包2/3時(shí)，在出鐵槽中均勻撒入質(zhì)量相當(dāng)于出爐鐵液質(zhì)量的0.3~0.5%的孕育劑，鐵液進(jìn)入出鐵槽后，對其第二次孕育處理；
(4)第三次孕育處理；鐵液澆注時(shí)，隨鐵液再次加入質(zhì)量相當(dāng)于鐵液質(zhì)量的0.1~0.5%的孕育劑以對其第三次 孕育處理；澆注后即得到本發(fā)明的球墨鑄鐵。
[0006]其中，第一球化劑的組成成分為:Y:2~7%,Mg:7~9%, Si:37~44%，Ca:1~3%，Sb:0.3 ~0.4%, Mn:0.1 ~0.4%, Al:0.1 ~0.5%, Ti:0.1 ~0.5%，余量為 Fe 以及不可避
免的微量元素。[0007]第二球化劑的組成成分為:Re:2~4%, Mg:7~9%, S1:37~44%, Ca:1~3%, Mn:
0.1~0.4%，Al:0.1~0.5%，T1:0.1~0.5%，余量為Fe以及不可避免的微量元素。
[0008]孕育劑的組成成分為:S1-J2~76%，Ca:0.1~1.0%，Al:0.1~0.5%，余量為Fe以及不可避免的微量元素。
[0009]本發(fā)明的曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，可以較大幅度的提高曲軸用球墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度和延伸率，使機(jī)械性能提高，保證抗疲勞和抗彎曲性能。所制得的曲軸的機(jī)械性能接近于鍛鋼的機(jī)械性能，并具有球墨鑄鐵特有的耐磨性，所述曲軸的機(jī)械性能為:抗拉強(qiáng)度850~880MPa，延伸率為5~8%，正火后硬度HB250 — 270，球化等級2級，石墨等級6級。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。
[0011]本發(fā)明的曲軸用球墨鑄鐵主要構(gòu)成元素為:C、S1、Mn、Cu、Cr、Mo、Re、P、S、Mg、Fe，上述元素的原料來自于生鐵、回爐料、廢鋼?；貭t料是指在冶煉本發(fā)明的曲軸用球墨鑄鐵后產(chǎn)生的廢鑄件，利用回爐料作為再次冶煉球墨鑄鐵的原料能節(jié)約成本，達(dá)到循環(huán)利用的效
果O
[0012]實(shí)施例1:
本實(shí)施例中曲軸用球墨鑄鐵的質(zhì)量百分比為:c:3.6%，S1:2.2%，Mn:0.5%，Cu:0.24%，Cr:0.04%, Mo:0.11%, Re:0.03%, P:0.01%, S:0.01%, Mg:0.03%，余量為 Fe 以及不可避免的微量元素。
[0013]實(shí)施例2:
本實(shí)施例中曲軸用球墨鑄鐵的質(zhì)量百分比為:C:3.8%，S1:2.4%，Mn:0.7%，Cu:0.4%，Cr:0.05%, Mo:0.14%, Re:0.04%, P:0.04%, S:0.01%, Mg:0.035%，余量為 Fe 以及不可避免的微量元素。
[0014]實(shí)施例3:
本實(shí)施例中曲軸用球墨鑄鐵的質(zhì)量百分比為:C:3.7%，S1:2.3%，Mn:0.6%，Cu:0.3%，Cr:0.045%, Mo:0.12%, Re:0.035%, P:0.02%, S:0.01%, Mg:0.032%，余量為 Fe 以及不可避
免的微量元素。
[0015]上述曲軸用球墨鑄鐵是通過如下方法制得:
(1)原料熔煉:按預(yù)定配方稱取生鐵、回爐料、廢鋼并按順序投入中頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1450°~1500°，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理；
(2)球化處理和第一次孕育處理；在球化包加入總質(zhì)量為出爐鐵液質(zhì)量的1.9~2.0%的第一球化劑和第二球化劑，其中第一球化劑占所有球化劑質(zhì)量的40，第二球化劑占所有球化劑質(zhì)量的60，上還覆蓋質(zhì)量相當(dāng)于出爐鐵液質(zhì)量的0.25~0.35%的孕育劑，出爐鐵液進(jìn)入球化包后，對其球化處理和第一次孕育處理；
(3)第二次孕育處理；當(dāng)鐵水包中鐵液高度出至鐵水包2/3時(shí)，在出鐵槽中均勻撒入質(zhì)量相當(dāng)于出爐鐵液質(zhì)量的0.3~0.5%的孕育劑，鐵液進(jìn)入出鐵槽后，對其第二次孕育處理；
(4)第三次孕育處理；鐵液澆注時(shí)，隨鐵液再次加入質(zhì)量相當(dāng)于鐵液質(zhì)量的0.1~0.5%的孕育劑以對其第三次孕育處理；澆注后即得到本發(fā)明的球墨鑄鐵。
[0016]其中，第一球化劑的組成成分為:Y:2~7%,Mg:7~9%, Si:37~44%，Ca:1~3%，Sb:0.3 ~0.4%, Mn:0.1 ~0.4%, Al:0.1 ~0.5%, Ti:0.1 ~0.5%，余量為 Fe 以及不可避
免的微量元素。
[0017]第二球化劑的組成成分為:Re:2 ~4%，Mg:7 ~9%，S1:37-44%, Ca:1 ~3%，Mn:
0.1~0.4%，Al:0.1~0.5%，T1:0.1~0.5%，余量為Fe以及不可避免的微量元素。 [0018]孕育劑的組成成分為:S1:72-76%, Ca:0.1-1.0%，Al:0.1~0.5%，余量為Fe以及
不可避免的微量元素。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本實(shí)發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，其特征在于:所述曲軸用球墨鑄鐵的質(zhì)量百分比為:C:3.6 ~3.8%, Si:2.2 ~2.4%, Mn:0.5 ~0.7%, Cu:0.24 ~0.4%, Cr:0.04 ~0.05%,Mo:0.11 ~0.14%, Re:0.03 ~0.04%, P:0.01 ~0.04%, S:0.01%, Mg:0.03 ~0.035%，余量為Fe以及不可避免的微量元素； 所述曲軸用球墨鑄鐵通過如下方法制得:
(1)原料熔煉:按預(yù)定配方稱取生鐵、回爐料、廢鋼并按順序投入中頻爐中熔煉，熔煉過程中保證鐵水溫度為1450°~1500°，熔煉后檢測鐵水中各元素含量并調(diào)整各元素含量直至符合配方要求，待鐵水包中鐵水量達(dá)到所需重量時(shí)出鐵進(jìn)行球化處理； (2)球化處理和第一次孕育處理；在球化包加入總質(zhì)量為出爐鐵液質(zhì)量的1.9~2.0%的第一球化劑和第二球化劑，其中第一球化劑占所有球化劑質(zhì)量的40，第二球化劑占所有球化劑質(zhì)量的60，上還覆蓋質(zhì)量相當(dāng)于出爐鐵液質(zhì)量的0.25~0.35%的孕育劑，出爐鐵液進(jìn)入球化包后，對其球化處理和第一次孕育處理； (3)第二次孕育處理；當(dāng)鐵水包中鐵液高度出至鐵水包2/3時(shí)，在出鐵槽中均勻撒入質(zhì)量相當(dāng)于出爐鐵液質(zhì)量的0.3~0.5%的孕育劑，鐵液進(jìn)入出鐵槽后，對其第二次孕育處理； (4)第三次孕育處理；鐵液澆注時(shí)，隨鐵液再次加入質(zhì)量相當(dāng)于鐵液質(zhì)量的0.1~0.5%的孕育劑以對其第三次孕育處理；澆注后即得到本發(fā)明的球墨鑄鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，其特征在于:第一球化劑的組成成分為.Λ:2 ~7%，Mg:7 ~9%，Si:37 ~44%，Ca:1 ~3%，Sb:0.3 ~0.4%, Mn:0.1 ~0.4%，Al:0.1~0.5%，T1:0.1~0.5%，余量為Fe以及不可避免的微量元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，其特征在于:第二球化劑的組成成分為:Re:2 ~4%，Mg:7 ~9%，Si:37 ~44%，Ca:1 ~3%，Mn:0.1 ~0.4%, Al:0.1 ~0.5%，T1:0.1~0.5%，余量為Fe以及不可避免的微量元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸用球墨鑄鐵的制備方法，其特征在于:孕育劑的組成成分為:S1:72~76%，Ca:0.1~1.0%，A1:0.1~0.5%，余量為Fe以及不可避免的微量元素。
【文檔編號(hào)】C22C33/08GK103540832SQ201310521841
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】段文良 申請人:青島良力精鑄有限公司