本發明專利技術公開了一種高抗疲勞蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料及其制備方法,該蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料的質量百分比成分為:C?3.6-4.2、Si?1.8-2.4、Mn?0.3-0.5、Cu?0.25-0.4、Ti?0.2-0.4、V?0.15-0.25、Nb?0.1-0.2、Hf?0.05-0.1、Pr?0.04-0.05、Lu?0.03-0.05、P?0.02-0.04、S?0.03-0.05、余量為Fe。本發明專利技術制得的蠕墨鑄鐵材料抗疲勞性優異,機械強度高,用該蠕墨鑄鐵材料所制造的柴油發動機缸體滿足了使用壽命長的要求,同時尺寸和性能也穩定。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鑄鐵材料,具體涉及。
技術介紹
柴油發動機是由缸體和缸蓋兩大部分組成,通過螺栓相互連接起來,其中缸體是柴油發動機乃至汽車中最重要的零件之一,是柴油發動機的基礎零件和骨架,同時又是柴油發動機總裝配時的基礎零件。缸體的作用是支承和保證活塞、連桿、曲軸等運動部件工作時的準確位置;保證柴油發動機的換氣、冷卻和潤滑;提供各種輔助系統、部件及柴油發動機的安裝。柴油發動機缸體材料的加工質量直接影響柴油發動機的質量,進而影響到汽車整體的質量,因此柴油發動機缸體的性能長期以來一直受到國內外汽車生產企業的重視。鑄鐵材料由于具有很好的強韌性、耐熱性、鑄造性能和阻尼減震性能,一直是柴油發動機缸體的理想材料。但隨著現代柴油發動機功率密度的不斷提高,柴油發動機缸體承受的熱負荷和機械負荷不斷提高,這就要求缸體材料具有很好的抗疲勞性。而目前我國生產的蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料的抗疲勞性已無法滿足不了使用要求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點,提供。為實現上述目的,本專利技術采用如下技術方案: 一種高抗疲勞蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料,其質量百分比成分為:C 3.6-4.2,Si1.8-2.4、Μη 0.3_0.5、Cu 0.25_0.4、Ti 0.2-0.4、V 0.15_0.25、Nb 0.1-0.2、Hf 0.05-0.1、Pr 0.04-0.05、Lu 0.03_0.05、P 0.02-0.04、S 0.03-0.05、余量為Fe。—種高抗疲勞婦墨鑄鐵柴油發動機缸體材料的制備方法,包括以下步驟: (1)按照上述設計的基本化學成分稱取生鐵、廢鋼、娃鐵、猛鐵、欽鐵、I凡鐵、電解銅等爐料加入到中頻感應電爐中進行熔煉,熔煉溫度為1510-1540°C;待爐料全部熔化后檢測鐵液化學成分,成分檢測合格后于1460-1490°C出爐; (2)鐵液出爐前,應將澆注處理包烘烤,烘烤溫度為320-380°C,再將稀土鎂鈣鋅蠕化劑、硅鐵孕育劑的2/3和鐵肩依次置于包底搗實,然后采用沖入法將鐵液倒入澆注處理包內進行蠕化處理和孕育處理:先將爐內鐵液的2/3倒入澆注處理包,充分攪拌均勻后將剩余的鐵液倒入澆注處理包,同時將剩余的1/3硅鐵孕育劑隨流加入,然后加入草木灰于鐵液表面;蠕化孕育完成后靜置4_6min,然后取樣分析,檢測合格后進行澆注,澆注溫度控制在1390-1410。。; (3)對澆注成型的鑄件進行熱處理:先加熱至370-430°C,保溫2-3h,再加熱至720-7800C,保溫3-5h,水冷至410-440°C,保溫3_4h ;然后加熱至830_870°C,保溫4_6h,風冷至460-520°C,保溫2-4h,再空冷至200-250°C,保溫l_2h;最后加熱至460-490°C,保溫2-3h,再加熱至915-945°C,保溫5-8h,油冷至520_560°C,保溫3_4h,再霧冷至220_260°C,保溫l_2h,再空冷至常溫。本專利技術的有益效果: 本專利技術添加的T1、V、Nb、Hf、Pr、Lu等合金元素,使制得的蠕墨鑄鐵材料的抗疲勞性比普通鑄鐵提高60-80%。本專利技術制得的蠕墨鑄鐵材料抗疲勞性優異,機械強度高,用該蠕墨鑄鐵材料所制造的柴油發動機缸體滿足了使用壽命長的要求,同時尺寸和性能也穩定。具體實施例方式實施例 一種高抗疲勞蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料,其質量百分比成分為:C 3.6-4.2,Si1.8-2.4、Μη 0.3_0.5、Cu 0.25_0.4、Ti 0.2-0.4、V 0.15_0.25、Nb 0.1-0.2、Hf 0.05-0.1、Pr 0.04-0.05、Lu 0.03_0.05、P 0.02-0.04、S 0.03-0.05、余量為Fe。—種高抗疲勞蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料的制備方法,包括以下步驟: (I)按照上述設計的基本化學成分稱取生鐵、廢鋼、娃鐵、猛鐵、欽鐵、I凡鐵、電解銅等爐料加入到中頻感應電爐中進行熔煉,熔煉溫度為1525°C ;待爐料全部熔化后檢測鐵液化學成分,成分檢測合格后于1480°C出爐; (2 )鐵液出爐前,應將澆注處理包烘烤,烘烤溫度為350°C,再將稀土鎂鈣鋅蠕化劑、硅鐵孕育劑的2/3和鐵肩依次置于包底搗實,然后采用沖入法將鐵液倒入澆注處理包內進行蠕化處理和孕育處理:先將爐內鐵液的2/3倒入澆注處理包,充分攪拌均勻后將剩余的鐵液倒入澆注處理包,同時將剩余的1/3硅鐵孕育劑隨流加入,然后加入草木灰于鐵液表面;蠕化孕育完成后靜置5min,然后取樣分析,檢測合格后進行澆注,澆注溫度控制在1395°C; (3)對澆注成型的鑄件進行熱處理:先加熱至420°C,保溫3h,再加熱至750°C,保溫4h,水冷至425°C,保溫3.5h ;然后加熱至860°C,保溫5h,風冷至495°C,保溫3h,再空冷至230°C,保溫1.5h ;最后加熱至480°C,保溫2.5h,再加熱至935°C,保溫6h,油冷至540°C,保溫4h,再霧冷至240°C,保溫1.5h,再空冷至常溫。經檢驗,成品化學成分為:C3.88%、Si 2.02%、Μη 0.44%^Cu 0.36%、Ti 0.32%、V0.23%^Nb 0.16%、Hf 0.076%、Pr 0.042%^Lu 0.037%、P 0.033%、S 0.041%、余量為Fe。其力學性能為:抗拉強度389Mpa,屈服強度327Mpa,硬度214HBS,伸長率3.4%。【主權項】1.一種高抗疲勞蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料,其特征在于,其質量百分比成分為:C3.6-4.2、Si 1.8-2.4、Μη 0.3_0.5、Cu 0.25_0.4、Ti 0.2-0.4、V 0.15_0.25、Nb 0.卜0.2、Hf 0.05-0.UPr 0.04-0.05、Lu 0.03_0.05、P 0.02_0.04、S 0.03-0.05、余量為Fe。2.根據權利要求1所述的高抗疲勞蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)按照上述設計的基本化學成分稱取生鐵、廢鋼、娃鐵、猛鐵、欽鐵、I凡鐵、電解銅等爐料加入到中頻感應電爐中進行熔煉,熔煉溫度為1510-1540°C;待爐料全部熔化后檢測鐵液化學成分,成分檢測合格后于1460-1490°C出爐; (2)鐵液出爐前,應將澆注處理包烘烤,烘烤溫度為320-380°C,再將稀土鎂鈣鋅蠕化劑、硅鐵孕育劑的2/3和鐵肩依次置于包底搗實,然后采用沖入法將鐵液倒入澆注處理包內進行蠕化處理和孕育處理:先將爐內鐵液的2/3倒入澆注處理包,充分攪拌均勻后將剩余的鐵液倒入澆注處理包,同時將剩余的1/3硅鐵孕育劑隨流加入,然后加入草木灰于鐵液表面;蠕化孕育完成后靜置4_6min,然后取樣分析,檢測合格后進行澆注,澆注溫度控制在1390-1410。。; (3)對澆注成型的鑄件進行熱處理:先加熱至370-430°C,保溫2-3h,再加熱至720-7800C,保溫3-5h,水冷至410-440°C,保溫3_4h ;然后加熱至830_870°C,保溫4_6h,風冷至460-520°C,保溫2-4h,再空冷至200-250°C,保溫l_2h;最后加熱至460-490°C,保溫2本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高抗疲勞蠕墨鑄鐵柴油發動機缸體材料,其特征在于,其質量百分比成分為:C?3.6?4.2、Si?1.8?2.4、Mn?0.3?0.5、Cu?0.25?0.4、Ti?0.2?0.4、V?0.15?0.25、Nb?0.1?0.2、Hf?0.05?0.1、Pr?0.04?0.05、Lu?0.03?0.05、P?0.02?0.04、S?0.03?0.05、余量為Fe。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:周道虎,
申請(專利權)人:繁昌縣恒鑫汽車零部件有限公司,
類型:發明
國別省市:安徽;34
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