CN103422009A - 载重汽车中后桥壳用球墨铸铁及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载重汽车中后桥壳用球墨铸铁，其化学组成成分按重量百分比为：碳C3.40～3.49%，硅Si2.35～2.55%，锰Mn0.50～0.60%，硫S≤0.025%，磷P≤0.055%，稀土RE0.03～0.04%，镁Mg0.04～0.06%，余量为铁Fe。其具体生产方法如下：采用呋喃树脂砂进行造型，熔炼方式为冲天炉电炉双联，采用较低的球化处理温度，注重球化处理加量次序，球化处理后进行二次扒渣，浇注时做好随流孕育，控制好浇注时间，铸造出符合要求的重型载重汽车中后桥壳用球墨铸铁。本发明所得产品本体力学性能优良，基体组织致密，且不需要加入电解铜，成本较低，高性能低成本有利于产品的市场竞争，是生产重型载重汽车中后桥壳的最佳铸态球墨铸铁。

Description

载重汽车中后桥壳用球墨铸铁及其生产方法

技术领域：

本发明涉及一种载重汽车中后桥壳用球墨铸铁及其生产方法，用于生产重型载重汽车中后桥壳使用。

背景技术：

随着我国汽车工业的发展，载重汽车中后桥壳类零件对球墨铸铁的综合性能要求越来越高，要大批量的稳定生产高牌号高韧性铸态球墨铸铁件，难度较大，同时还要兼顾生产成本，这是造成许多厂家难以稳定生产的主要原因。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有生产工艺的不足，提供一种载重汽车中后桥壳用球墨铸铁及其生产方法，通过采用微量促进珠光体元素代替电解铜、来有效降低生产成本，进而进行稳定持续的生产，来满足市场以及企业的需求。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种载重汽车中后桥壳用球墨铸铁，其化学组成成分按重量百分比为：碳C 3.40～3.49%，硅Si 2.35～2.55%，锰Mn 0.50～0.60%，硫S≤0.025%，磷P≤0.055%，稀土RE 0.03～0.04%，镁Mg 0.04～0.06%，余量为铁Fe；

该载重汽车中后桥壳用球墨铸铁中：

基体组织金相20～45%珠光体，其余为铁素体；

本体力学性能：抗拉强度σ_b ≥500MPa ，延伸率δ≥10，球化级别≥3级。

上面所述的载重汽车中后桥壳用球墨铸铁的生产方法，其具体工艺流程如下：

A、造型作业：采用呋喃树脂砂，粒度40～70目，要求含泥量≤0.2%、SiO₂≥90%，呋喃树脂砂加入量为1.0～1.2%，固化剂加入量为呋喃树脂砂的25～50%，用防渗硫涂料对所有与铁液接触的部位进行涂刷；型芯要求排气良好，合箱前需对型腔清理干净，合箱间隙不得超过1mm；

B、冲天炉熔化作业：采用5吨冲天炉连续熔化，要求过程平稳，出铁温度≥1420℃，炉前铁液采用脱硫剂脱硫，加入量为铁液重量的0.8～1.2%，脱硫后铁液成分要求为：碳C 3.5～3.8%，硅Si 0.8～1.2%i，锰Mn≥0.3，硫S≤0.05%，磷P≤0.055% ；

C、光谱成分分析：脱硫后的铁液倒入球化包内，然后取样进行光谱成分分析，并升温至1415～1425℃，准备球化处理；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤“B”规定成分；

D、球化剂的选用及加入量：选用FeSiMg7RE2作为球化剂，粒度为8～25mm，加入量为铁液重量的1.5～1.7%；

E、孕育剂的选用及加入量：采用普通FeSi75作为孕育剂，球化包内一次孕育粒度10～25mm，加入量为铁液重量的0.9～1.3%，同时加入0.2%的的珠光体孕育剂，粒度为0.8～1.2mm，以提高珠光体的含量，获得所需基体组织；为了减少球化处理的波动，原铁液Mn量不通过孕育加入，而是直接从电炉内补加；

F、球化处理：采用普通的冲入法进行球化处理方式，加入次序为球化剂、珠光体孕育剂、普通FeSi75孕育剂，然后用渣耙子对这些合金进行适度紧实；出炉温度1410～1420℃，球化爆发时间≥90s，然后撒结渣剂进行扒渣，扒渣过程必须进行2次，然后去光谱分析试样；

G、浇注过程：每个球化包浇注时间小于7分钟，单箱浇注时间为25～30s，浇注温度为1320～1350℃，浇注过程中采用粒度为0.2～0.8mm的普通FeSi75粉进行随流孕育，孕育量为0.12～0.15%；

H、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金相分析，试块金相为25～50%珠光体即可，因为试块一般较本体珠光体高5～15%；

I、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。

本发明生产出来的球墨铸铁的各种参数如下：

碳C 3.40～3.49%，硅Si 2.35～2.55%，锰Mn 0.50～0.60%，硫S≤0.025%，磷P≤0.055%，稀土RE 0.03～0.04%，镁Mg 0.04～0.06%，余量为铁Fe；

基体组织金相20～45%珠光体，其余为铁素体；

本体力学性能：抗拉强度σ_b ≥500MPa ，延伸率δ≥10，球化级别≥3级。

本发明的积极有益效果如下：

1、采用本发明的生产方法，生产过程中不需要加入电解铜，即大可批量生产重型载重汽车中后桥壳专用的球墨铸铁，有效降低铸造成本。

2、本发明的生产方法，通过采用较低的出炉球化温度，有利于节省能耗、提高连续稳定铸造生产的节拍。

3、本发明所生产出来的载重汽车中后桥壳用铸态球墨铸铁，由于采用本发明的成分组成及炉前加料次序，且用较低的球化处理温度，本体力学性能优良，基体组织致密，可广泛应用于载重汽车的中后桥壳生产上。

4、本发明所生产出来的载重汽车中后桥壳用铸态球墨铸铁，力学性能较为优良，性能能够达到QT550-10的技术标准。

具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明：

实施例：一种载重汽车中后桥壳用球墨铸铁，其化学组成成分按重量百分比为：碳C 3.40～3.49%，硅Si 2.35～2.55%，锰Mn 0.50～0.60%，硫S≤0.025%，磷P≤0.055%，稀土RE 0.03～0.04%，镁Mg 0.04～0.06%，余量为铁Fe；

该载重汽车中后桥壳用球墨铸铁中：

基体组织金相20～45%珠光体，其余为铁素体；

本体力学性能：抗拉强度σ_b ≥500MPa ，延伸率δ≥10，球化级别≥3级。

上面所述的载重汽车中后桥壳用球墨铸铁的生产方法，其具体工艺流程如下：

A、造型作业：采用呋喃树脂砂，粒度40～70目，要求含泥量≤0.2%、SiO₂≥90%，呋喃树脂砂加入量为1.0～1.2%，固化剂加入量为呋喃树脂砂的25～50%；要求砂型紧实良好，型腔光洁，并用防渗硫涂料对所有与铁液接触的部位进行涂刷；型芯要求排气良好，合箱前需对型腔清理干净，合箱间隙不得超过1mm ；

B、冲天炉熔化作业：采用5吨冲天炉连续熔化，要求过程平稳，出铁温度≥1420℃，炉前铁液采用脱硫剂脱硫，加入量为铁液重量的0.8～1.2%，脱硫后铁液成分要求为：碳C 3.5～3.8%，硅Si 0.8～1.2%i，锰Mn≥0.3，硫S≤0.05%，磷P≤0.055% ；

C、光谱成分分析：脱硫后的铁液倒入球化包内，然后取样进行光谱成分分析，并升温至1415～1425℃，准备球化处理；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤“B”规定成分；

D、球化剂的选用及加入量：选用FeSiMg7RE2作为球化剂，粒度为8～25mm，加入量为铁液重量的1.5～1.7%；因为采用的是呋喃树脂砂工艺，为了保证球墨铸铁表层球化良好，所以球化剂有所增大；

E、孕育剂的选用及加入量：采用普通FeSi75作为孕育剂，球化包内一次孕育粒度10～25mm，加入量为铁液重量的0.9～1.3%，同时加入0.2%的的珠光体孕育剂，粒度为0.8～1.2mm，以提高珠光体的含量，获得所需基体组织；为了减少球化处理的波动，原铁液Mn量不通过孕育加入，而是直接从电炉内补加；

F、球化处理：采用普通的冲入法进行球化处理方式，加入次序为球化剂、珠光体孕育剂、普通FeSi75孕育剂，然后用渣耙子对这些合金进行适度紧实；出炉温度1410～1420℃，球化爆发时间≥90s，然后撒结渣剂进行扒渣，扒渣过程必须进行2次，然后去光谱分析试样；

G、浇注过程：每个球化包浇注时间小于7分钟，单箱浇注时间为25～30s，浇注温度为1320～1350℃，浇注过程中采用粒度为0.2～0.8mm的普通FeSi75粉进行随流孕育，孕育量为0.12～0.15%；

H、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金相分析，试块金相为25～50%珠光体即可，因为试块一般较本体珠光体高5～15%；

I、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种载重汽车中后桥壳用球墨铸铁，其特征在于：该载重汽车中后桥壳用球墨铸铁的化学组成成分按重量百分比为：碳C 3.40～3.49%，硅Si 2.35～2.55%，锰Mn 0.50～0.60%，硫S≤0.025%，磷P≤0.055%，稀土RE 0.03～0.04%，镁Mg 0.04～0.06%，余量为铁Fe；

该载重汽车中后桥壳用球墨铸铁中：

基体组织金相20～45%珠光体，其余为铁素体；

本体力学性能：抗拉强度σ_b ≥500MPa ，延伸率δ≥10，球化级别≥3级。

2.权利要求1所述的载重汽车中后桥壳用球墨铸铁的生产方法，其具体工艺流程如下：

A、造型作业：采用呋喃树脂砂，粒度40～70目，要求含泥量≤0.2%、SiO₂≥90%，呋喃树脂砂加入量为1.0～1.2%，固化剂加入量为呋喃树脂砂的25～50%，用防渗硫涂料对所有与铁液接触的部位进行涂刷；型芯要求排气良好，合箱前需对型腔清理干净，合箱间隙不得超过1mm；

B、冲天炉熔化作业：采用5吨冲天炉连续熔化，要求过程平稳，出铁温度≥1420℃，炉前铁液采用脱硫剂脱硫，加入量为铁液重量的0.8～1.2%，脱硫后铁液成分要求为：碳C 3.5～3.8%，硅Si 0.8～1.2%i，锰Mn≥0.3，硫S≤0.05%，磷P≤0.055% ；

C、光谱成分分析：脱硫后的铁液倒入球化包内，然后取样进行光谱成分分析，并升温至1415～1425℃，准备球化处理；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤“B”规定成分；

D、球化剂的选用及加入量：选用FeSiMg7RE2作为球化剂，粒度为8～25mm，加入量为铁液重量的1.5～1.7%；

E、孕育剂的选用及加入量：采用普通FeSi75作为孕育剂，球化包内一次孕育粒度10～25mm，加入量为铁液重量的0.9～1.3%，同时加入0.2%的的珠光体孕育剂，粒度为0.8～1.2mm，以提高珠光体的含量，获得所需基体组织；为了减少球化处理的波动，原铁液Mn量不通过孕育加入，而是直接从电炉内补加；

F、球化处理：采用普通的冲入法进行球化处理方式，加入次序为球化剂、珠光体孕育剂、普通FeSi75孕育剂，然后用渣耙子对这些合金进行适度紧实；出炉温度1410～1420℃，球化爆发时间≥90s，然后撒结渣剂进行扒渣，扒渣过程必须进行2次，然后去光谱分析试样；

G、浇注过程：每个球化包浇注时间小于7分钟，单箱浇注时间为25～30s，浇注温度为1320～1350℃，浇注过程中采用粒度为0.2～0.8mm的普通FeSi75粉进行随流孕育，孕育量为0.12～0.15%；

H、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金相分析，试块金相为25～50%珠光体即可，因为试块一般较本体珠光体高5～15%；

I、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。