CN105568126B - 一种车辆制动钳制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种车辆制动钳制造工艺，步骤包括：1)模型制造；2)铁水熔炼；3)浇铸；4)落砂、清理和检验，得到铸件；再对铸件进行精整得到车辆制动钳成品；所述步骤2)中包括步骤：201)配料；202)投料；203)熔化；204)熔化后搅拌、扒渣；205)预分析取样；206)加合金调整成分，搅拌；207)球化；208)静置；209)导炉铸造；通过步骤201)中，原料成分的特定设计、步骤206)中，矢量调节合金的特定用量、球化剂和球化时间的设计等，使本工艺得到产品的球化率、硬度、珠光体、抗拉强度、延伸率等指标可以满足目前大多数制动钳的设计和性能安全要求。
Description
技术领域
本发明属于车辆安全部件技术领域，具体是一种车辆制动钳制造工艺。
背景技术
现有技术中，车辆制动钳属安全件。由于车辆设计追求减重，就要求车辆的各个部件尽可能得重量轻。对于车身蒙皮可以通过新的非金属复合材料的应用来减轻，但是，对于制动钳来说，新的轻质材料的应用无法从根本上减轻其重量。在设计过程中，工程师会经过结构力学计算，在不影响功能和性能的前提下减少部分结构的机械尺寸。但是这种设计多在理论上行得通，但是采用传统工艺实现后会出现使用寿命不能满足安全性的要求。
发明内容
为了解决现有技术中出现的上述问题，本发明提出一种车辆制动钳制造工艺，该工艺制得的制动钳，其机结构性能指标远高于传统工艺，在满足制动钳设计师追求低结构重量的前提下，大大保障了产品的安全性。具体技术方案如下：
一种车辆制动钳制造工艺，步骤包括：1)模型制造；2)铁水熔炼；3)浇铸；4)落砂、清理和检验，得到铸件；再对铸件进行精整得到车辆制动钳成品；
所述步骤2)中包括步骤：201)配料；202)投料；203)熔化；204)熔化后搅拌、扒渣；205)预分析取样；206)加合金调整成分，搅拌；207)球化；208)静置；209)导炉铸造；其特征是
步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁20～30％、低锰钢20～30％、回炉料50～60％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.7～3.8％、硅2.7～2.8％、锰0.4～0.5％、硫不大于0.02％、磷不大于0.04％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间50～90秒；
球化剂的质量组分包括：球化剂的质量组分为：Si为42～43％、Mg为7.3～8.3％、RE为2.2～2.8％、Ca为2.4～2.8％，余量为Fe；
球化剂用量为每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.2～1.3％(每100吨铁水中加入1.2～1.3吨球化剂)；
球化处理方法是冲入法；
步骤208)中，静置保温不小于100分钟；
铁水的出炉温度控制在1560～1580℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1360～1480℃；浇铸历时不大于12分钟。
优选1：
步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁20％、低锰钢30％、回炉料50％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.7、硅2.7％、锰0.5％、硫0.016％、磷0.034％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间60秒；球化剂的质量组分为：Si为42％、Mg为8.3％、RE为2.2％、Ca为2.4％，余量为Fe；球化剂用量为：每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.3％；
步骤208)中，静置保温120分钟；
铁水的出炉温度控制在1580℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1460℃；浇铸历时10分钟。
优选2：
步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁30％、低锰钢20％、回炉料50％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.8％、硅2.8％、锰0.4％、硫0.014％、磷0.038％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间90秒；球化剂的质量组分为：Si为43％、Mg为7.5％、RE为2.5％、Ca为2.7％，余量为Fe；球化剂用量为：每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.2％；
步骤208)中，静置保温140分钟；
铁水的出炉温度控制在1560℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1370℃；浇铸历时11分钟。
优选3：
步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁25％、低锰钢25％、回炉料50％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.7％、硅2.8％、锰0.4％、硫0.018％、磷0.036％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间80秒；球化剂的质量组分为：Si为43％、Mg为7.3％、RE为2.8％、Ca为2.8％，余量为Fe；球化剂用量为：每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.3％；
步骤208)中，静置保温100分钟；
铁水的出炉温度控制在1570℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1420℃；浇铸历时12分钟。
低锰钢中锰的质量百分比小于0.4％。
与现有工艺相比，本工艺得到的产品，其检测指标为：球化率≥85％、硬度170～230HB、珠光体≤40％、抗拉强度≥450MPa、延伸率≥10％。同时工件内部几乎没有缩孔和缩松，产品可以满足目前大多数制动钳的设计和性能安全要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本工艺进一步说明如下：
一种车辆制动钳制造工艺，步骤包括：1)模型制造；2)铁水熔炼；3)浇铸；4)落砂、清理和检验，得到铸件；再对铸件进行精精整得到车辆制动钳成品；
所述步骤2)中包括步骤：201)配料；202)投料；203)熔化；204)熔化后搅拌、扒渣；205)预分析取样；206)加合金调整成分，搅拌；207)球化；208)静置；209)导炉铸造；其特征是
步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁20～30％、低锰钢20～30％、回炉料50～60％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.7～3.8％、硅2.7～2.8％、锰0.4～0.5％、硫不大于0.02％、磷不大于0.04％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间50～90秒；
步骤208)中，静置保温不小于100分钟；
铁水的出炉温度控制在1560～1580℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1360～1480℃；浇铸历时不大于12分钟。
本例采用的低锰钢中锰的质量百分比小于0.4％。
例1：步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁20％、低锰钢30％、回炉料50％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.7、硅2.7％、锰0.5％、硫0.016％、磷0.034％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间60秒；球化剂的质量组分为：Si为42％、Mg为8.3％、RE为2.2％、Ca为2.4％，余量为Fe；球化剂用量为：每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.3％；
步骤208)中，静置保温120分钟；
铁水的出炉温度控制在1580℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1360℃；浇铸历时10分钟。
例2：步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁30％、低锰钢20％、回炉料50％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.8％、硅2.8％、锰0.4％、硫0.014％、磷0.038％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间90秒；球化剂的质量组分为：Si为43％、Mg为7.5％、RE为2.5％、Ca为2.7％，余量为Fe；球化剂用量为：每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.2％；
步骤208)中，静置保温140分钟；
铁水的出炉温度控制在1560℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1370℃；浇铸历时11分钟。
例3：步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁25％、低锰钢25％、回炉料50％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.7％、硅2.8％、锰0.4％、硫0.018％、磷0.036％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间80秒；球化剂的质量组分为：Si为43％、Mg为7.3％、RE为2.8％、Ca为2.8％，余量为Fe；球化剂用量为：每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.3％；
步骤208)中，静置保温100分钟；
铁水的出炉温度控制在1570℃；铁水的浇铸温度(末温)控制在1420℃；浇铸历时12分钟。
产品检测结果如下表：
Claims (1)
1.一种车辆制动钳制造工艺，步骤包括：1)模型制造；2)铁水熔炼；3)浇铸；4)落砂、清理和检验，得到铸件；再对铸件进行精整得到车辆制动钳成品；
所述步骤2)中包括步骤：201)配料；202)投料；203)熔化；204)熔化后搅拌、扒渣；205)预分析取样；206)加合金调整成分，搅拌；207)球化；208)静置；209)导炉铸造；其特征是
步骤201)中，原料成分的质量百分数为：生铁20～30％、低锰钢20～30％、回炉料50～60％、余量为矢量调节合金；
步骤206)中，根据步骤205)的分析结果采用添加矢量调节合金来调节铁水的成分，使铁水成分的质量百分数为：碳3.7～3.8％、硅2.7～2.8％、锰0.4～0.5％、硫0.014％～0.018％、磷0.034％～0.038％，余量为铁；
步骤207)中，控制球化反应时间60～90秒；
球化剂的质量组分包括：球化剂的质量组分为：Si为42～43％、Mg为7.3～8.3％、RE为2.2～2.8％、Ca为2.4～2.8％，余量为Fe；
球化剂用量为每吨铁水加入球化剂的质量百分比为1.2～1.3％；
球化处理方法是冲入法；
步骤208)中，静置保温100分钟～140分钟；
铁水的出炉温度控制在1560～1580℃；铁水的浇铸温度的末温控制在1360～1460℃；浇铸历时10分钟～12分钟。
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