CN104032205A - 球墨铸铁合金 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球墨铸铁合金，其含有的化学组分为C、Si，Cu，Ni，Mn，Mg，W，Sc，Ga，Ge，Rh，Os和S，按重量百分比率计，所述合金中包含：C2.7％、Si3.9％，Cu0.8％，Ni0.5％，Mn0.3％，Mg0.04％和W0.001％，Sc0.0015％，Ga0.2％、Ge0.01％、Rh0.05％、Os0.05％、S0.01％，其中C和Si的混合比非常接近于低共熔混合比，其中所述合金具有71-75体积％的珠光体含量，并具有至多9体积％的石墨含量。相比现有技术，本发明能有效的提高合金的弹性模数至大于260Gpa，比现有技术提高了将近一倍，显著减小了断裂的危险，并显著延长了曲轴的使用寿命。

Description

球墨铸铁合金
技术领域
本发明涉及一种铸造合金，尤其涉及一种球墨铸铁合金。
背景技术
中国专利ZL02806464.X公开了一种球墨铸铁的合金，其主要用于制造机动车的曲轴，但根据实际的使用发现，其具有以下缺陷：弹性模数较差，不符合现今机械设备对曲轴的强度和弹性模数要求，在实际使用中容易造成断裂，使用寿命短，曲轴的钢度不够，运转较不平稳。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种供生产弹性模数大于260Gpa的制造铸铁产品用的球墨铸铁合金。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种球墨铸铁合金，其含有的化学组分为C、Si，Cu，Ni，Mn，Mg，W，Sc，Ga，Ge，Rh，Os和S，按重量百分比率计，所述合金中包含：C2.7％、Si3.9％，Cu0.8％，Ni0.5％，Mn0.3％，Mg0.04％和W0.001％，Sc0.0015％，Ga0.2％、Ge0.01％、Rh0.05％、Os0.05％、S0.01％，其中C和Si的混合比非常接近于低共熔混合比，其中所述合金具有71-75体积％的珠光体含量，并具有至多9体积％的石墨含量。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果是：
相比现有技术，本发明在合金中增加了钨(W)、钪(Sc)、镓(Ga)，锗(Ge)，铑(Rh)和锇(Os)，能有效的提高合金的弹性模数至大于260Gpa，比现有技术提高了将近一倍，显著减小了断裂的危险，延长了曲轴的使用寿命，较现有技术中的曲轴可延长使用寿命至少3年，同时，曲轴的刚度也增加了将近一倍，因此能使曲轴平稳运转，使得作用在曲轴轴承上的震动减小，因此，轴承和曲轴有着更长的工作寿命。本发明中球状石墨的圆整度更好，珠光体量的基体组织明显提高，从而有效改善和提高球墨铸铁件的综合机械性能，使用球墨铸铁合金的量可以大大减小，即可达到同样甚至更好的机械性能，大大降低了原料成本、经济效益好，在上述成分中添加了Os后，其与其他组分相互配合，能大大提高抗拉强度。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明。
实施例1：
客车的汽车发动机曲轴由含以下化学组成的球墨铸铁(GJS)制成：其含有的化学组分为C、Si，Cu，Ni，Mn，Mg，W，Sc，Ga，Ge，Rh，Os和S，按重量百分比率计，所述合金中包含：C2.7％、Si3.9％，Cu0.8％，Ni0.5％，Mn0.3％，Mg0.04％和W0.001％，Sc0.0015％，Ga0.2％、Ge0.01％、Rh0.05％、Os0.05％、S0.01％，其中C和Si的混合比非常接近于低共熔混合比，其中所述合金具有71-75体积％的珠光体含量，并具有至多9体积％的石墨含量。
显微结构由71-75体积％的珠光体，25-29％的铁氧化组成，石墨的总含量为9％。在尺度为6-7的情况下，所述石墨的成型大于96％V和VI(按照DIN ENIS0945)。
所述铸件的所具有的机械性能为：Rp0.2＝993N/mm2，Rm＝1020N/mm2，和A＝2.5％，弹性模数为273Gpa，整个横剖面上的硬度为452-489HB10/3000。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均同理包含在本发明的范围内。

Claims (1)

1.一种球墨铸铁合金，其特征在于：其含有的化学组分为C、Si，Cu，Ni，Mn，Mg，W，Sc，Ga，Ge，Rh，Os和S，按重量百分比率计，所述合金组成为：C2.7％、Si3.9％，Cu0.8％，Ni0.5％，Mn0.3％，Mg0.04％和W0.001％，Sc0.0015％，Ga0.2％、Ge0.01％、Rh0.05％、Os0.05％、S0.01％，其中C和Si的混合比非常接近于低共熔混合比，其中所述合金具有71-75体积％的珠光体含量，并具有至多9体积％的石墨含量。
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