CN101200788A - 一种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金 - Google Patents

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张国华
冯增建
张卫东
王培海
高晓波
魏作山
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Abstract

本发明提供了一种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，属于一种住铁合金，按质量百分数计，所述的合金的组分为：碳：2.0－3.6％，硅：1.1－3.5％，锰：2.8－9.0％，镍：1.2－13.5％，磷≤0.2％，硫≤0.2％，铜：1.1－8％，铬≤2.3％，余为铁，这种这种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，耐磨性能好，经试验，其磨损体积仅为现有的高镍奥氏体铸铁材料的约五分之一，镍含量较低，从而降低了其生产成本。

Description

一种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金
技术领域
本发明提供了一种铸铁合金，尤其是一种用于活塞镶圈的铸铁合金。
背景技术
活塞镶圈一般采用奥氏体铸铁材料，可有效增强活塞第一道环槽的耐磨性，延长活塞的使用寿命。目前在高性能发动机上都普遍采用了这种活塞镶圈。活塞镶圈的质量优劣直接影响到活塞的使用情况以及整个发动机的性能，而活塞镶圈合金材料是影响其性能的关键。目前的活塞镶圈采用的奥氏体铸铁材料为高镍奥氏体铸铁合金，镍含量为13.5-17.5％，价格较为昂贵，且耐磨性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，以提高其耐磨性能。
本发明是这样实现的，一种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，按质量百分数计，所述的合金的组分为：
碳，2.0-3.6％，硅，1.1-3.5％，锰，2.8-9.0％，镍，1.2-13.5％，磷≤0.2％，硫≤0.2％，铜，1.1-8％，铬≤2.3％，余为铁。
这种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，耐磨性能好，经试验，其磨损体积仅为现有的高镍奥氏体铸铁材料的约五分之一，镍含量较低，从而降低了其生产成本。
具体实施方式
下面进一步说明本发明。
所述的合金的组分中还有其它合金元素，按质量百分数计，其它合金元素的总含量小于10％。显然，此时这种奥氏体铸铁合金组分中的铁的量要减少。
所述的其它合金元素为钛、钼、钒、锆中的一种或多种。钛、钼、钒、锆在这种奥氏体铸铁合金中的含量，按质量百分数计，可分别为0-2.5％。当然，其它合金元素也可以为其它适用于合金的元素。
这种奥氏体铸铁合金的制造方法是，利用电炉将生铁及各合金元素等一起熔制到1500℃左右，得到铁水，化验其成分是否达到要求。然后，将成分及温度合格的上述铁水，经孕育处理后，浇入到旋转着的离心铸造模具中，冷却后即得到这种铸铁合金的的镶圈铸造毛坯。将毛坯进一步进行机械加工后制成的镶圈，可镶入活塞，达到提高活塞第一道环槽耐磨性的目的。
这种铸铁合金的金相组织为，基体：奥氏体组织，其上面有均匀分布的细小合金碳化物和磷化物，但不允许有连续的网状组织出现，其数量小于12％。石墨：主要为A型+B型，允许有少量的D型、E型。D型小于10％，E型小于30％，D型和E型石墨总量小于40％。石墨长度15-200um。
这种铸铁合金的主要机械性能为：抗拉强度：δb≥130MPa，抗弯强度：δbb≥300MPa，硬度：HB120-170。
这种铸铁合金在20-200℃温度下的平均线膨胀系数λ≥18×10-6/℃，与现有的高镍奥氏体铸铁材料的线膨胀系数相同。平均线膨胀系数是其能否作为活塞镶圈材料的基本指标。

Claims (3)

1.一种用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，其特征在于，按质量百分数计，所述的合金的组分为：
碳，2.0-3.6％，硅，1.1-3.5％，锰，2.8-9.0％，镍，1.2-13.5％，磷≤0.2％，硫≤0.2％，铜，1.1-8％，铬≤2.3％，余为铁。
2.如权利要求1所述的用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，其特征在于，所述的合金的组分中还有其它合金元素，按质量百分数计，其它合金元素的总含量小于10％。
3.如权利要求2所述的用于活塞镶圈的奥氏体铸铁合金，其特征在于，所述的其它合金元素为钛、钼、钒、锆中的一种或多种。
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PB01 Publication
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