CN102002627B - 一种蠕墨铸铁制动鼓的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蠕墨铸铁制动鼓的生产方法，解决了现有车辆制动鼓存在的重量太重，强度低和使用寿命短的问题。包括以下步骤：以100重量份重量计，取84重量份的生铁，16重量份的钢，0.7重量份的锰铁和0.68份重量份的硅铁，放入电炉中进行冶炼。取一个蠕化铁水包，在蠕化铁水包的底部设置堤坝，该堤坝高度为100-250毫米，将蠕化铁水包的底部分割成甲区和乙区两个区域；备好蠕化剂、孕育剂和金属锡。将原铁水倒入蠕化铁水包的底部分割成出的乙区。蠕化铁水包倒满以后保持乳化时间1-1.5分钟，即得到蠕墨铸铁水，再倒入制动鼓铸造模具中得到蠕墨铸铁制动鼓。本发明制造的车辆制动鼓强度高、重量轻、热导性好、寿命长。

Description

一种蠕墨铸铁制动鼓的生产方法

技术领域

本发明涉及一种车辆刹车鼓的制造方法，特别涉及一种蠕墨铸铁刹车鼓的制造方法。

背景技术

现有技术中的车辆制动鼓通常是由灰铁、球铁或铸钢铸造而成，存在重量太重，强度低，热导性差和使用寿命短的缺陷。以上缺陷经常导致制动鼓由于失圆、掉底、热裂、硬班等现象而失效，威胁到行驶车辆的安全，同时也给车辆保养带来了较大的经济负担。市场迫切需要一种强度高、热导性好、使用寿命长的新型制动鼓。

发明内容

本发明提供的一种蠕墨铸铁制动鼓的生产方法解决了现有车辆制动鼓存在的重量太重，强度低，热导性差和使用寿命短的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种蠕墨铸铁制动鼓的生产方法，包括以下步骤：

A、以100重量份重量计，取84重量份的生铁，16重量份的钢，混合在一起组成生铁钢的混合物；若将这84重量份的生铁以100％计，该生铁含有以下化学成分：4.1-4.3％的C，小于0.05％的S，小于或等于0.09％的P，1.00-1.40％的Si，小于或等于1.30％的Mn；所述的16重量份的钢为普通碳素钢或碳素弹簧钢；

B、仍将步骤A得到的生铁钢的混合物以100重量份重量计，分别取0.7重量份的锰铁和0.68份重量份的硅铁，并加入到该生铁钢的混合物中；若将这0.7重量份的锰铁以100％计，该锰铁含有以下化学成分：大于或等于55％的Mn，小于或等于0.6％的P，小于或等于0.03％的S，并且该锰铁的粒度在30-120毫米范围内；若将这0.68份重量份的硅铁以100％计，该硅铁的Si的含量大于70％，且该硅铁的粒度在60-120毫米范围内；

C、将步骤A取得的84重量份的生铁，16重量份的钢，步骤B取得的0.7重量份的锰铁和0.68重量份的硅铁放入电炉中进行冶炼，冶炼得到的原铁水的温度达到1500℃-1530℃，冶炼得到的原铁水的化学成份指标达到下表要求：

C	S	P	Si	Mn
					3.30-3.80％	＜0.05％	≤0.10％	1.50-1.70％	0.40-0.80％

D、取一个蠕化铁水包，该蠕化铁水包的容量与步骤C所述的电炉的冶炼容量相等，并且该蠕化铁水包的深度H与该蠕化铁水包的内径Φ之比≥1.5；

E、在步骤D所述的蠕化铁水包的底部设置堤坝，该堤坝高度为100-250毫米，将蠕化铁水包的底部分割成甲区和乙区两个区域；

F、备好蠕化剂、孕育剂和金属锡，准备量为：以步骤A得到的生铁钢的混合物为100重量份重量计，准备0.5-0.75重量份的蠕化剂，0.7-0.8重量份的孕育剂和0.02-0.03重量份的金属锡，若将0.5-0.75重量份的蠕化剂以100％计，该蠕化剂含有以下化学成分：7.5-8.5％的RE，3-4％的Mg和87.5-89.5％的Fe；若将0.7-0.8重量份的孕育剂以100％计，该孕育剂为Si的含量大于70％的硅铁，并且它的粒度在20-40毫米范围内；

G、在步骤E所述的甲区内放入步骤F所述的0.5-0.75重量份的蠕化剂并夯实，然后放入步骤F所述的0.7-0.8重量份的孕育剂并夯实，上面再覆盖一些铁屑，夯实后的上表面要低于步骤E所述堤坝的顶端15-20毫米；

H、将步骤C得到的原铁水倒入蠕化铁水包的底部分割成出的乙区，同时将步骤F所述的0.02-0.03重量份的金属锡放入；蠕化铁水包倒满以后保持乳化时间1-1.5分钟，即得到蠕墨铸铁水；

I、将步骤H得到的蠕墨铸铁水再倒入小铁水包中，在倒入的同时同时加入随流孕育剂，以小铁水包中的铁水为100重量份重量计，加入0.15-0.2重量份的随流孕育剂；该随流孕育剂为硅铁，若将0.15-0.2重量份的随流孕育剂以100％计，该随流孕育剂含有以下化学成分：65-75％的Si，0.5-1.5％的Ba，0.5-2％的Ca，0.5-1.5％的AL；

J、将步骤I得到的倒入小铁水包中的蠕墨铸铁水再倒入制动鼓铸造模具中，得到蠕墨铸铁制动鼓。

本发明制造的车辆制动鼓强度高、重量轻、热导性好、寿命长。

具体实施方式

控制化学成份、冷却条件以及炉前处理技术是生产蠕墨铁制动鼓的关键。

通过改变材料配比，以及炉前处理工艺，选择蠕化剂、孕育剂，并及时对产品性能进行检测跟综等方法，进行了大量的试验，得到了以下详尽的数据，找到了适宜生产蠕墨铸铁的措施，具体如下：

1、原材料的选择：

(1)生铁：选用GB18-82、GB412-85规定中的Q12生铁，化学成份如下(％)：

C	S	P	Si	Mn
					4.10～4.30	＜0.05	≤0.09	1.00～1.40	≤1.30

(2)钢：

根据GB4223-84《回炉碳素废钢分类及技术条件》中规定，选用碳素废钢，包括普通碳素钢、优质碳素和碳素弹簧钢等。根据废钢的外形尺寸及单重要求如下表：

不允许混有废铁及有色金属，不允许混有耐磨类的废钢，废钢中的油污、泥块、橡胶必须清除掉。

(3)锰铁：

选用GB3795-1996规定的锰铁。其中要求：Mn≥55％，同批次锰含量波动范围不应超过4％，P≤0.6％，S≤0.03％。块度在30～120mm.

(4)硅铁：

选用GB2272-87规定中的Fe-Si75-A、Fe-Si75-B、Fe-Si75-C。

Si＞70％，块度60～120mm.，同批次硅含量波动范围不应超过3％。

(5)蠕化剂：

型号选择SCV-2型，粒度为5～25mm，化学成份要求如下(％)：

(6)孕育剂：

块度要求：20～40mm，其余同硅铁要求。

(7)随流孕育剂：

型号选择：YJ-1，块度：0.80～1.00mm，化学成份要求如下(％)：

(8)锡：含量＞99％。

2、材料配比：

生铁(Q12)	废钢	锰铁	硅铁
				84％	16％	0.7％	0.68％

3、化学成份(％)

原铁水化学成份：

C	S	P	Si	Mn
					3.30～3.80	＜0.05	≤0.10	1.50～1.70	0.40～0.80

4、原铁水温度控制：

出炉温度：1500℃～1530℃.

5、蠕化处理；

(1)蠕化包的结构：深度H与内径φ之比≥1.5，堤坝高应在加入蠕化剂、孕育剂和铁屑后再高出15～20mm.

(2)蠕化剂、孕育剂、锡的加入比例如下(％)：

蠕化剂	孕育剂	锡
			0.50～0.75	0.70～0.80	0.02～0.03

(3)蠕化工艺：

铁水包做成堤坝式，先在包底加入蠕化剂夯实，再加孕育剂夯实，上面再覆盖铁屑，铁水冲入未放合金的一侧，同时冲入锡块。

(4)蠕化后的化学成份控制范围(％)：

6、当电炉容量＞铁水包的容量时，应考虑碳的烧损和含硅量的增加，并采取处理措施。

7、处理铁水后，铁水包中的渣子要扒干净，以免返硫。

8、为保证蠕化效果良好，蠕化剂、孕育剂要称量准确。

9、为保证化学成份稳定，生铁、废钢、回炉铁合金等必须称量准确。

用本发明的方法制造的蠕铁制动鼓的性能如下：

1、重量轻，比灰铁制动鼓和钢体制动鼓减轻重量10～25％。

2、强度高，因蠕墨铸铁中石墨片的头部钝化，对基体的割裂能力大为减弱，比灰铁制动鼓的强度高25～35％。

3、热导性良好：可以散去制动片上的热量，经多次及长时间刹车可以把制动面的摩擦热及时消散掉。

4、抗疲劳性：蠕铁制动鼓的抗疲劳性比全灰铁制动鼓和钢体制动鼓要好。

5、磨损量：蠕墨铸铁的磨损量比全灰铁制动鼓和钢体制动鼓的磨损量要小。

6、寿命：因蠕铁制动鼓的强度高、热导秘性良好、磨损量小、改善了制动鼓的抗龟裂能力，因而延长了使用寿命。

7、减震性：减震性比钢要好。

Claims (1)

1.一种蠕墨铸铁制动鼓的生产方法，包括以下步骤：

A、以100重量份重量计，取84重量份的生铁，16重量份的钢，混合在一起组成生铁钢的混合物；若将这84重量份的生铁以100％计，该生铁含有以下化学成分：4.1-4.3％的C，小于0.05％的S，小于或等于0.09％的P，1.00-1.40％的Si，小于或等于1.30％的Mn，所述的16重量份的钢为普通碳素钢或碳素弹簧钢；

B、将步骤A得到的生铁钢的混合物以100重量份重量计，分别取0.7重量份的锰铁和0.68份重量份的硅铁，并加入到该生铁钢的混合物中；若将这0.7重量份的锰铁以100％计，该锰铁含有以下化学成分：大于或等于55％的Mn，小于或等于0.6％的P，小于或等于0.03％的S，并且该锰铁的粒度在30-120毫米范围内；若将这0.68份重量份的硅铁以100％计，该硅铁的Si的含量大于70％，且该硅铁的粒度在60-120毫米范围内；

C、将步骤A取得的84重量份的生铁，16重量份的钢，步骤B取得的0.7重量份的锰铁和0.68重量份的硅铁放入电炉中进行冶炼，冶炼得到的原铁水的温度达到1500℃-1530℃，冶炼得到的原铁水的化学成份指标达到下表要求：

  C   S   P   Si   Mn   3.30-3.80％   ＜0.05％   ≤0.10％   1.50-1.70％   0.40-0.80％

D、取一个蠕化铁水包，该蠕化铁水包的容量与步骤C所述的电炉的冶炼容量相等，并且该蠕化铁水包的深度H与该蠕化铁水包的内径Φ之比≥1.5；

E、在步骤D所述的蠕化铁水包的底部设置堤坝，该堤坝高度为100-250毫米，将蠕化铁水包的底部分割成甲区和乙区两个区域；

F、备好蠕化剂、孕育剂和金属锡，准备量为：以步骤A得到的生铁钢的混合物为100重量份重量计，准备0.5-0.75重量份的蠕化剂，0.7-0.8重量份的孕育剂和0.02-0.03重量份的金属锡，若将0.5-0.75重量份的蠕化剂以100％计，该蠕化剂含有以下化学成分：7.5-8.5％的RE，3-4％的Mg和87.5-89.5％的Fe；若将0.7-0.8重量份的孕育剂以100％计，该孕育剂为Si的含量大于70％的硅铁，并且它的粒度在20-40毫米范围内；

G、在步骤E所述的甲区内放入步骤F所述的0.5-0.75重量份的蠕化剂并夯实，然后放入步骤F所述的0.7-0.8重量份的孕育剂并夯实，上面再覆盖一些铁屑，夯实后的上表面要低于步骤E所述堤坝的顶端15-20毫米；

H、将步骤C得到的原铁水倒入蠕化铁水包的底部分割成出的乙区，同时将步骤F所述的0.02-0.03重量份的金属锡放入；蠕化铁水包倒满以后保持蠕化时间1-1.5分钟，即得到蠕墨铸铁水；

I、将步骤H得到的蠕墨铸铁水再倒入小铁水包中，在倒入的同时同时加入随流孕育剂，以小铁水包中的铁水为100重量份重量计，加入0.15-0.2重量份的随流孕育剂；该随流孕育剂为硅铁，若将0.15-0.2重量份的随流孕育剂以100％计，该随流孕育剂含有以下化学成分：65-75％的Si，0.5-1.5％的Ba，0.5-2％的Ca，0.5-1.5％的Al；

J、将步骤I得到的倒入小铁水包中的蠕墨铸铁水再倒入制动鼓铸造模具中，得到蠕墨铸铁制动鼓。