CN105002416A

CN105002416A - 一种汽车刹车壳体及其制备方法

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Publication number: CN105002416A
Application number: CN201510424137.4A
Authority: CN
Inventors: 顾才观
Original assignee: GALUMPH (SUZHOU) GROUP CO Ltd
Current assignee: GALUMPH (SUZHOU) GROUP CO Ltd
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2035-07-20
Also published as: CN105002416B

Abstract

本发明涉及一种汽车刹车壳体，包括以下质量百分比的组分：3.50-3.65%的碳，2.3-2.5%的硅，0.5-0.55%的锰，≤0.05%的磷，≤0.015%的硫，0.2-0.3%的钼，0.4-0.45%的铜，其余为铁。其制备方法为准备生铁、钼铁、废钢、回炉料、增碳剂、孕育剂、球化剂、覆盖剂、型砂；将生铁、废钢、回炉料、钼铁和增碳剂熔化获得铁水；铁水在1500±20℃时球化剂、孕育剂、覆盖剂，球化时间为65-80秒球化合格；浇注时加入孕育剂进行随流孕育，对铸件进行抛丸处理及检测。本发明提高了该产品的热导率、抗疲劳性能，使产品性能更加均匀，产品的延伸率更高，韧性更好，为行车提供更多的安全系数。

Description

一种汽车刹车壳体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种汽车刹车壳体及其制备方法。

背景技术

汽车刹车壳体主要应用于汽车刹车系统上，在高温、剧烈摩擦、高频振动下实现汽车安全制动的配件。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种耐磨防震安全汽车刹车壳体。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种汽车刹车壳体，包括以下质量百分比的组分： 3.50-3.65%的碳，2.3-2.5%的硅，0.5-0.55%的锰，≤0.05%的磷，≤0.015%的硫，0.2-0.3%的钼，0.4-0.45%的铜，其余为铁。

本发明的另一个目的是提供一种汽车刹车壳体的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种汽车刹车壳体的制备方法，包括

（1）、准备配料包括：生铁、钼铁、废钢、回炉料、增碳剂、孕育剂、球化剂、覆盖剂、型砂；

（2）、将质量百分比为15-25%的生铁、25-35%的废钢、45-55%的回炉料、钼铁和增碳剂熔化获得铁水；

（3）、铁水在1500±20℃时加入铁水质量1.2-1.4%的球化剂、0.5-0.7%的孕育剂、1.0-1.2%的覆盖剂，球化时间为65-80秒球化合格；

（4）、球化合格的铁水配合型砂进行浇注，浇注时加入铁水质量0.11-0.13%的孕育剂进行随流孕育，其中：首箱浇注温度1400-1380℃，末箱温度不低于1340℃，球化率不低于90%，成型壳体铸件；

（5）、对铸件进行抛丸处理及检测。

优选地，在（1）中：钼铁含钼量50-55%；增碳剂为硫含量≤0.05%的低硫增碳剂；孕育剂为含钡量1-3%硅钡孕育剂；球化剂含稀土1-3%、含镁量4-5%、粒度为5-20mm；覆盖剂为矽钢片；型砂粒度52-64。

进一步优选地，硅钡孕育剂在（3）中使用的粒度为1-3mm；硅钡孕育剂在（4）中使用的粒度为0.2-0.7mm。

优选地，在（2）中：对铁水的化学成分进行一次检测。

优选地，在（3）中：定向加入球化剂、孕育剂、覆盖剂，并进行球化孕育及倒包孕育。

优选地，在（4）中：每包的尾箱制作快速金相试块和光谱试块，并对快速金相试块进行金相检测，对光谱试块进行化学成分检测。

优选地，在（5）中：抛丸处理完成后每包除去尾箱对铸件本体做机械性能和金相性能的检测。

优选地，在（1）中：生铁为本溪生铁Q10，废钢为锰≤0.7%的碳素废钢。

本发明中：

球化率：保证＞85%，控制方法：采用粒度为5-20mm的球化剂，减小颗粒之间的缝隙，使用粒度为1-3mm的硅钡孕育剂填塞，使整个球化室填塞的更紧实，然后用矽钢片覆盖，就达到球化时球化剂分层起爆球化，延长球化时间，提高球化效率；使用漏斗定向加料方式，使每包的球化控制均处于稳定状态。使用快速金相试块，附体试块，球化反应计时器三层把关。

屈服强度：＞370Mpa，抗拉强度：＞600Mpa；控制手段：加入钼铁，细化铸件基体晶粒，提高了抗拉强度和屈服强度，缩小控制范围，使得抗拉屈服强度控制的更精确，抗拉强度误差控制在30Mpa，屈服强度误差控制在15Mpa；提高硅碳比，增加产品的屈强比。实际生产中，做到抗拉强度640±15 Mpa，屈服强度400±10 Mpa。

延伸率：5%；控制手段：控制球化率85%以上，硅含量2.3-2.5%，采用球化孕育、倒包孕育、随流孕育以及型腔孕育共四次孕育，有效的提高了球化率和延伸率，按此方法进行控制，实际延伸率控制在8-12%

耐磨性能：控制手段：加入钼铁（铁水中铜含量0.4-0.45%，钼含量0.2-0.3%），细化珠光体并强化铁素体，采用四次孕育，细化晶粒，使产品的内部更加致密，提高了耐磨性能。

不得有缩松缩孔缺陷：控制手段：低缩松倾向：铁水采用共晶成分浇注，提高铁水的流动性及补缩能力，防止缩松缩孔的产生，减小产品的安全隐患。在合适位置增加热冒口，为铸件提供足够的液态收缩量，保证铸件内部密实。

尖端处渗碳体含量＜5%：控制手段：在该处增加蓄热块，保证铸件该位置由足够的冷却时间，减小过冷度，按此方法控制，实际产品该处位置渗碳体含量控制在1%以下。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、提高了该产品的热导率，可以达到36.5以上；

2、细化基体组织，使产品性能更加均匀，提高该产品的抗疲劳性能；

3、产品的延伸率更高，具有更好的韧性，为行车提供更多的安全系数。

具体实施方式

下面结合实施案例对本发明作进一步描述：

一种汽车刹车壳体的制备方法，包括

（1）、准备配料包括：

生铁：本溪生铁Q10；

钼铁：含钼量50-55%；

废钢：碳素废钢，锰≤0.7%；

回炉料；

增碳剂：低硫增碳剂，硫含量≤0.05%；

孕育剂：聚丰硅钡孕育剂，含钡量2% ；

球化剂：含稀土2%、含镁量3%

覆盖剂：矽钢片；

型砂：粒度52-64；

（2）、将质量百分比为15-25%的生铁、25-35%的废钢、45-55%的回炉料、钼铁和增碳剂熔化获得铁水，其中：钼铁和增碳剂质量百分比很小，可以忽略，

检测铁水的化学成分，碳硫检测使用德国布鲁克碳硫仪，其它成分检测采用德国布鲁克光谱仪，其中：

碳：3.75-3.80%，

硅：1.40-1.45%，

锰：0.5-0.55%，

磷：≤0.05%，

硫：≤0.02%，

钼：0.2-0.3%，

铜：0.4-0.45%；

（3）、铁水在1500±20℃时下采用三明治球化法处理：加入粒度5-20mm的球化剂1.2-1.4%、粒度为1-3mm的孕育剂0.5-0.7%、覆盖剂1.0-1.2%，加料时采用加料漏斗定向加入，采用数显计时器计时，球化时间在65-80秒之间，评定为球化合格，可以浇注；

（4）、球化合格的铁水配合型砂进行浇注，浇注时加入粒度为0.2-0.7mm的孕育剂0.11-0.13%进行随流孕育，其中：首箱浇注温度1400-1380℃，低于1380℃时需要每箱测温；末箱温度不低于1340℃，每包的尾箱制作快速金相试块和光谱试块，并对快速金相试块进行金相检测，对光谱试块进行化学成分检测，球化率不低于90%，成型壳体铸件，铸件的化学成分控制在：

碳：3.50-3.65%；

硅：2.3-2.5%；

锰：0.5-0.55%；

磷：≤0.05%；

硫：≤0.015%；

钼：0.2-0.3%；

铜：0.4-0.45%；

如果不符合上述成分范围，需隔离，并对铸件本体金相性能进行检测；

（5）、对铸件进行抛丸处理，抛丸处理完成后每包除去尾箱检测铸件本体的机械性能和金相性能。其中：

机械性能检测通过10T拉力试验机，金相通过金相显微镜检测；抗拉强度≥600Mpa，屈服强度≥370 Mpa，延伸率≥5%，球化率≥85%，珠光体含量40%-70%，尖角处渗碳体含量≤5%。任何位置不得有缩松、缩孔缺陷。如果其中一项不能满足上述要求，该产品予以报废处理。

最后：清理打磨：铸造披缝不大于1.2mm，浇冒口残余不高于1.5mm；外观检测：无砂眼、气孔、裂纹等明显缺陷；音频检测：通过音频检测仪检测，要求≥3500，如果不满足则报废处理；当上述工作全部完成并合格后，则装箱发货。

实施例一：

将质量百分比为15%的生铁、30%的废钢、55%的回炉料、钼铁和增碳剂熔化获得铁水；

铁水在1480℃时：加入粒度5mm的球化剂1.2%、粒度为1mm的孕育剂0.5%、覆盖剂1.0%，获得球化合格的铁水；

对铁水进行浇注，浇注时加入粒度为0.2mm的孕育剂0.11%进行随流孕育，获得铸件的化学成分为：

碳：3.50%；

硅：2.3%；

锰：0.5%；

磷：0.04%；

硫：0.014%；

钼：0.3%；

铜：0.4%。

实施例二：

将质量百分比为20%的生铁、30%的废钢、50%的回炉料、钼铁和增碳剂熔化获得铁水；

铁水在1500℃时：加入粒度12mm的球化剂1.3%、粒度为2mm的孕育剂0.6%、覆盖剂1.1%，获得球化合格的铁水；

对铁水进行浇注，浇注时加入粒度为0.5mm的孕育剂0.12%进行随流孕育，获得铸件的化学成分为：

碳：3.55%；

硅：2.4%；

锰：0.5%；

磷：0.04%；

硫：0.014%；

钼：0.2%；

铜：0.4%。

实施例三：

将质量百分比为20的生铁、35的废钢、45%的回炉料、钼铁和增碳剂熔化获得铁水；

铁水在1520℃时：加入粒度20mm的球化剂1.4%、粒度为3mm的孕育剂0.7%、覆盖剂1.2%，获得球化合格的铁水；

对铁水进行浇注，浇注时加入粒度为0.7mm的孕育剂0.13%进行随流孕育，获得铸件的化学成分为：

碳：3.65%；

硅：2.5%；

锰：0.55%；

磷：0.04%；

硫：0.014%；

钼：0.3%；

铜：0.45%。

对以上实施例的铸件进行机械性能测试，主要技术性能指标如下：

1、抗拉强度：≥600Mpa；

2、屈服强度：≥370Mpa；

3、延伸率：≥7%；

4、硬度：190-240HBS；

5、球化率：≥85%；

6、珠光体含量：40-70%；

7、渗碳体含量：≤5%。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种汽车刹车壳体，其特征在于：包括以下质量百分比的组分： 3.50-3.65%的碳，2.3-2.5%的硅，0.5-0.55%的锰，≤0.05%的磷，≤0.015%的硫，0.2-0.3%的钼，0.4-0.45%的铜，其余为铁。

2. 一种汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：包括

（1）、准备配料包括：生铁、钼铁、废钢、回炉料、增碳剂、孕育剂、球化剂、覆盖剂、型砂；

（2）、将质量百分比为15-25%的生铁、25-35%的废钢、45-55%的回炉料、钼铁和增碳剂熔化获得铁水；

（3）、铁水在1500±20℃时加入铁水质量1.2-1.4%的球化剂、0.5-0.7%的孕育剂、1.0-1.2%的覆盖剂，球化时间为65-80秒球化合格；

（5）、对铸件进行抛丸处理及检测。

3. 根据权利要求2所述的汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：在（1）中：钼铁含钼量50-55%；增碳剂为硫含量≤0.05%的低硫增碳剂；孕育剂为含钡量1-3%硅钡孕育剂；球化剂含稀土1-3%、含镁量4-5%、粒度为5-20mm；覆盖剂为矽钢片；型砂粒度52-64。

4. 根据权利要求3所述的汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：硅钡孕育剂在（3）中使用的粒度为1-3mm；硅钡孕育剂在（4）中使用的粒度为0.2-0.7mm。

5. 根据权利要求2所述的汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：在（2）中：对铁水的化学成分进行一次检测。

6. 根据权利要求2所述的汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：在（3）中：定向加入球化剂、孕育剂、覆盖剂，并进行球化孕育及倒包孕育。

7. 根据权利要求2所述的汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：在（4）中：每包的尾箱制作快速金相试块和光谱试块，并对快速金相试块进行金相检测，对光谱试块进行化学成分检测。

8. 根据权利要求2所述的汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：在（5）中：抛丸处理完成后每包除去尾箱对铸件本体做机械性能和金相性能的检测。

9. 根据权利要求2所述的汽车刹车壳体的制备方法，其特征在于：在（1）中：生铁为本溪生铁Q10，废钢为锰≤0.7%的碳素废钢。