CN101586206A - 一种铜铬高硅合金灰铸铁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜铬高硅合金灰铸铁，其特征在于：除了包括主要的组分Fe以外，还包括如下重量百分比的组分：C：3.1～3.4％；Si：2.3～2.6％；Mn：0.7～0.9％；Cr：0.25～0.35％；Cu：0.6～1.0％。本发明的铜铬高硅合金灰铸铁，抗拉强度、硬度、耐磨性、韧性、耐热性、耐腐蚀等性能优良，保持在450℃内机械性能没有大的变化，变形很小；有效减小裂口敏感性，防止其产生细小裂纹，更防止细小裂纹转变为大裂纹；机械加工性能优异，有利于切削加工；特别适用于双层金属汽车制动毂的内层，满足行车安全的需要；有效防止因制动毂质量问题而存在的行车安全隐患。

Description

一种铜铬高硅合金灰铸铁
技术领域
本发明涉及一种灰口铸铁，尤其是一种用于汽车制动毂、包含铜、铬、硅合金的灰铸铁。
背景技术
汽车制动毂是汽车制动系统的重要零件，直接关系到汽车能否安全行驶，直接关系到驾乘人员的生命安全。现有技术中，为了提高制动毂的耐冲击、抗疲劳性能，以及防止其在长期的冷热交替作用下产生裂纹，从结构上对汽车制动毂进行了改进，参见本专利申请人申请的名称为“双层金属结构汽车制动毂”、专利号为ZL200620109822.4的实用新型专利文件，将单层制动毂改成内、外层的双层结构，内、外两金属层之间过盈配合连接成一体；其内层是铸铁层，外层是合金层。该种制动毂，由两种金属(合金)构成的双层结构，抗热疲劳性显著提高，长期使用都不容易产生破裂、断裂，使用寿命长，有效保持行车安全，有效防止因制动毂的质量问题而存在的行车安全隐患。对双层金属汽车制动毂的内、外两层，很少有资料介绍其材料，基本上没有其组成成分、各组成成分的重量百分比等的介绍。而，对于双层金属汽车制动毂的内层，如果采用现有的灰铸铁材料，在抗拉强度、硬度、耐磨性、韧性、耐热性、耐腐蚀等诸多方面，都达不到满意的效果，不能满足行车安全的需要。
发明内容
本发明针对现有技术的普通灰铸铁在抗拉强度、硬度、耐磨性等很多方面都达不到满意效果、不能满足行车安全的需要等不足，提供一种抗拉强度、硬度、耐磨性、韧性、耐热性、耐腐蚀等性能优良的铜铬高硅合金灰铸铁。
本发明的技术方案是：一种铜铬高硅合金灰铸铁，其特征在于：主要的组分为Fe以外，还包括如下重量百分比的组分：C：3.1～3.4％；Si：2.3～2.6％；Mn：0.7～0.9％；Cr：0.25～0.35％；Cu：0.6～1.0％。
进一步的特征是：还包括如下任一种或任意几种重量百分比的组分：Mo：0.3～1.0％；V：0.1～0.4％；Ti：0.05～0.15％；Ni：0.5～1.0％；Al：0.3～0.7％。
其中的有害成分及其重量百分比为P：≤0.04％；S：≤0.08％。
主要成分铁Fe的含量(重量百分比)，加上上述各个组成成分的含量(重量百分比)，除了合理的杂质以外，应满足总组分的含量(重量百分比)达到100％的要求。
本发明的铜铬高硅合金灰铸铁，相对于现有技术，具有如下特点：
1、抗拉强度、硬度、耐磨性、韧性、耐热性、耐腐蚀等性能优良，保持在450℃内机械性能没有大的变化，变形很小。
2、有效减小裂口敏感性，防止其产生细小裂纹，更防止细小裂纹转变为大裂纹。
3、机械加工性能优异，有利于切削加工。
4、特别适用于双层金属汽车制动毂的内层，满足行车安全的需要；有效防止因制动毂的质量问题而存在的行车安全隐患。
具体实施方式
本发明的铜铬高硅合金灰铸铁，主要组分为铁Fe，还包括如下成分及其重量百分比：
C：3.1～3.4％；Si：2.3～2.6％；Mn：0.7～0.9％；Cr：0.25～0.35％；Cu：0.6～1.0％；
其中的有害成分及其重量百分比为：P：≤0.04％；S：≤0.08％；
除了前述的组成成分以外，为了得到更优异的性能，还包括如下部分(任一种)、或几种(任意两种、三种、四种)或全部(五种)的成分及其重量百分比：Mo：0.3～1.0％；V：0.1～0.4％；Ti：0.05～0.15％；Ni：0.5～1.0％；Al：0.3～0.7％；
应将未列入的元素作为杂质，控制其重量百分比含量在0.005％以下，保证其性能的稳定。
主要成分铁Fe的含量(重量百分比)，加上上述各个组成成分的含量(重量百分比)，除了合理的杂质以外，应满足总组分的含量(重量百分比)达到100％的要求。
实施例一：本发明灰铸铁的一种配方为：C：3.1％；Si：2.3％；Mn：0.7％；Cr：0.25％；Cu：0.6％；Fe为93～93.05％；作为双层金属汽车制动毂的内层，具有优异的性能。
实施例二：本发明灰铸铁的一种配方为：C：3.2％；Si：2.4％；Mn：0.8％；Cr：0.28％；Cu：0.75％；Fe为92.55～92.57％；作为双层金属汽车制动毂的内层，具有优异的性能。
实施例三：本发明灰铸铁的一种配方为：C：3.3％；Si：2.5％；Mn：0.85％；Cr：0.32％；Cu：0.85％；Mo：0.3％；V：0.18％；Fe为91.68～91.7％；作为双层金属汽车制动毂的内层，具有优异的性能。
实施例四：本发明灰铸铁的一种配方为：C：3.4％；Si：2.3％；Mn：0.9％；Cr：0.28％；Cu：0.65％；Ti：0.06％；Ni：0.6％；Al：0.3％；Fe为91.77～91.78％。
实施例五：本发明灰铸铁的一种配方为：C：3.4％；Si：2.3％；Mn：0.9％；Cr：0.28％；Cu：0.65％；Mo：0.5％；V：0.35％；Ti：0.06％；Ni：0.6％；Al：0.3％；Fe为91.25～91.26％。
实施例六：本发明灰铸铁一种配方为：C：3.15％；Si：2.6％；Mn：0.78％；Cr：0.35％；Cu：0.75％；V：0.20％；Ti：0.10％；Ni：0.8％；Fe为91.26～91.27％。
实施例七：本发明灰铸铁的一种配方为：C：3.1％；Si：2.3％；Mn：0.7％；Cr：0.25％；Cu：0.6％；Mo：0.9％；V：0.40％；Ti：0.15％；Al：0.6％；Fe为91％。
实施例八：本发明的灰铸铁的一种配方为：C：3.1％；Si：2.6％；Mn：0.7％；Cr：0.25％；Cu：0.6％；Mo：1.0％；V：0.4％；Ti：0.15％；Ni：1.0％；Fe为90.2％。
实施例九：本发明的灰铸铁的一种配方为：C：3.15％；Si：2.6％；Mn：0.7％；Cr：0.35％；Cu：1.0％；Mo：0.8％；V：0.30％；Ti：0.10％；Al：0.7％；Fe为90.3％。
根据本申请披露的内容和技术启示，本领域的技术人员在不花费创造性劳动的情况下，应该得到更多的类似配方，该类似配方都将落入本专利的保护范围。

Claims (3)

1、一种铜铬高硅合金灰铸铁，其特征在于：主要的组分为Fe，还包括如下重量百分比的组分：C：3.1～3.4％；Si：2.3～2.6％；Mn：0.7～0.9％；Cr：0.25～0.35％；Cu：0.6～1.0％。
2、根据权利要求1所述的一种铜铬高硅合金灰铸铁，其特征在于：还包括如下任一种或任意几种重量百分比的组分：Mo：0.3～1.0％；V：0.1～0.4％；Ti：0.05～0.15％；Ni：0.5～1.0％；Al：0.3～0.7％。
3、根据权利要求1或2所述的一种铜铬高硅合金灰铸铁，其特征在于：其中的有害成分及其重量百分比为P：≤0.04％；S：≤0.08％。
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