CN106498272A - 一种汽车发动机缸盖铸造材料 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种汽车发动机缸盖铸造材料,按重量百分比计由以下成分制成:碳2.32‑2.35%、硅1.2‑1.4%、锰0.32‑0.68%、钛0.01‑0.03%、铝0.10‑0.30%、铬0.22‑0.28%、钒0.22‑0.28%、钼0.12‑0.14%、锡0.02‑0.05%、铈0.012‑0.014%、硫≤0.001%、磷≤0.004%、其余为铁。本发明有效的改善了汽车发动机缸盖铸造材料的力学性能,成本低,效率高。
Description
技术领域
本发明涉及汽车铸件领域,特别是涉及一种汽车发动机缸盖铸造材料。
背景技术
发动机是汽车的核心设备,需要结构紧凑且功率大,它是汽车的动力源,不仅影响汽车的整体性能,同时对汽车的安全性能起到保障作用。随着我国物流、交通运输业的快速发展,汽车正在向高速和高性能方向发展,为保证汽车的行驶安全性能要求,因此对其发动机缸盖的材料提出了更高的性能要求。
同时,随着汽车载重和速度的增加,使得汽车发动机缸盖所需要的材料应当发展成同时具有高强度、高抗热疲劳性和良好的耐磨性。目前,现有的技术和灰铁材料有其本身性能限制,容易造成汽车发动机的寿命短,更换频繁,甚至易造成安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车发动机缸盖铸造材料,通过以下技术方案实现:
一种汽车发动机缸盖铸造材料,按重量百分比计由以下成分制成:碳2.32-2.35%、硅1.2-1.4%、锰0.32-0.68%、钛0.01-0.03%、铝0.10-0.30%、铬0.22-0.28%、钒0.22-0.28%、钼0.12-0.14%、锡0.02-0.05%、铈0.012-0.014%、硫≤0.001%、磷≤0.004%、其余为铁,其中钒和铬的质量比为1:1,铝和钛的质量比为10:1,硅与钼与铈的质量比为100:10:1。
进一步的,汽车发动机缸盖铸造材料采用低压浇注成型:将汽车发动机缸盖铸材料制成合金溶液后在0.022-0.025MPa的压力下开始充填模具型腔,充填时间为6-8s,浇注完成后模具内加压至0.046-0.048MPa,保压1-2min,同时采用超声波处理30-35s,然后降压至0.028-0.030MPa,保压2-3min;采用本发明配制的汽车发动机缸盖铸材料在压力下结晶,配合超声波的处理,能够使铸件组织致密,表面光洁度好,机械性能好,铸后无需再精加工,制成的汽车发动机缸盖抗热疲劳性极佳。
进一步的,超声波的频率为12-13kHz。
进一步的,加压的速度为0.001MPa/s。
进一步的,降压的速度为0.002MPa/s。
本发明有益效果:本发明汽车发动机缸盖铸造材料成分的大量实验的分析,通过添加定量比的硅、钼、铈的协同配合作用,能够极大的改善材料脆性,进一步的提高材料抗热疲劳性与强度,当破坏硅、钼、铈的定量比关系,会极大的降低其促进作用,珠光体的强度也受铝和钛的影响,添加定量比的铝和钛的协同作用,能够一定程度上提高珠光体的强度,石墨片的形状和大小受到定量比的钒和铬的影响,通过添加定量比的钒和铬,能够极大的改善石墨片的形状和大小,进而能够进一步提升材料的强度。通过对各元素进行合理配比,可以提高铸铁强度25%以上,同时确保硅、钼、铈定量比,可以避免缩松缩孔肉瘤等铸造缺陷的产生。定量比的钒和铬还能减轻铸铁的白口倾向,同时又可以使铁素体得到强化,进一步细化且稳定珠光体。本发明有效的改善了汽车发动机缸盖铸造材料的力学性能,成本低,效率高。
具体实施方式
实施例1
一种汽车发动机缸盖铸造材料,按重量百分比计由以下成分制成:碳2.32%、硅1.2%、锰0.32%、钛0.01%、铝0.10%、铬0.22%、钒0.22%、钼0.12%、锡0.02%、铈0.012%、硫≤0.001%、磷≤0.004%、其余为铁,其中钒和铬的质量比为1:1,铝和钛的质量比为10:1,硅与钼与铈的质量比为100:10:1。
实施例2
一种汽车发动机缸盖铸造材料,按重量百分比计由以下成分制成:碳2.35%、硅1.4%、锰0.68%、钛0.03%、铝0.30%、铬0.28%、钒0.28%、钼0.14%、锡0.05%、铈0.014%、硫≤0.001%、磷≤0.004%、其余为铁,其中钒和铬的质量比为1:1,铝和钛的质量比为10:1,硅与钼与铈的质量比为100:10:1。
实施例3
一种汽车发动机缸盖铸造材料,按重量百分比计由以下成分制成:碳2.34%、硅1.3%、锰0.42%、钛0.02%、铝0.15%、铬0.26%、钒0.26%、钼0.13%、锡0.03%、铈0.013%、硫≤0.001%、磷≤0.004%、其余为铁,其中钒和铬的质量比为1:1,铝和钛的质量比为10:1,硅与钼与铈的质量比为100:10:1。
以上实施例中,进一步的,汽车发动机缸盖铸造材料采用低压浇注成型:将汽车发动机缸盖铸材料制成合金溶液后在0.022-0.025MPa的压力下开始充填模具型腔,充填时间为6-8s,浇注完成后模具内加压至0.046-0.048MPa,保压1-2min,同时采用超声波处理30-35s,然后降压至0.028-0.030MPa,保压2-3min;采用本发明配制的汽车发动机缸盖铸材料在压力下结晶,配合超声波的处理,能够使铸件组织致密,表面光洁度好,机械性能好,铸后无需再精加工,制成的汽车发动机缸盖抗热疲劳性极佳。
进一步的,超声波的频率为12-13kHz。
进一步的,加压的速度为0.001MPa/s。
进一步的,降压的速度为0.002MPa/s。
本发明汽车发动机缸盖铸造材料制备的发动机缸盖性能:
表1
抗拉强度MPa | 屈服强度MPa | 疲劳试验次数 | 室温冲击韧度J/cm² | |
实施例1 | 684 | 534 | 6000 | 19.2 |
实施例2 | 688 | 538 | 6600 | 19.6 |
实施例3 | 680 | 532 | 6500 | 19.4 |
对比例1 | 446 | 343 | 4000 | 15.3 |
对比例2 | 582 | 424 | 5200 | 17.1 |
对比例3 | 653 | 518 | 5000 | 17.8 |
其中,对比例1为:与实施例2的区别仅为将硅与钼与铈的质量比为100:10:1更改为100:9:2,硅含量不变;
对比例2为:与实施例2的区别仅为将钒和铬的质量比为1:1更改为1.1:1,铬含量不变;
对比例3为:与实施例2的区别仅为在汽车发动机缸盖铸造材料采用低压浇注成型时,不采用超声波处理。
由表1可以看出,本发明发动机缸盖材料制备的发动机缸盖性能优越,当不采用超声波辅助时,耐疲劳与耐冲击性能极大的降低,当改变成分当中的定量比,会导致抗拉强度、屈服强度、抗疲劳性和耐冲击性都极大的降低。
Claims (5)
1.一种汽车发动机缸盖铸造材料,其特征在于,按重量百分比计由以下成分制成:碳2.32-2.35%、硅1.2-1.4%、锰0.32-0.68%、钛0.01-0.03%、铝0.10-0.30%、铬0.22-0.28%、钒0.22-0.28%、钼0.12-0.14%、锡0.02-0.05%、铈0.012-0.014%、硫≤0.001%、磷≤0.004%、其余为铁,其中钒和铬的质量比为1:1,铝和钛的质量比为10:1,硅与钼与铈的质量比为100:10:1。
2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机缸盖铸造材料,其特征在于,汽车发动机缸盖铸造材料采用低压浇注成型:将汽车发动机缸盖铸材料制成合金溶液后在0.022-0.025MPa的压力下开始充填模具型腔,充填时间为6-8s,浇注完成后模具内加压至0.046-0.048MPa,保压1-2min,同时采用超声波处理30-35s,然后降压至0.028-0.030MPa,保压2-3min。
3.根据权利要求2所述的一种汽车发动机缸盖铸造材料,其特征在于,超声波的频率为12-13kHz。
4.根据权利要求2所述的一种汽车发动机缸盖铸造材料,其特征在于,加压的速度为0.001MPa/s。
5.根据权利要求2所述的一种汽车发动机缸盖铸造材料,其特征在于,降压的速度为0.002MPa/s。
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CN107587021A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-16 | 马鞍山松鹤信息科技有限公司 | 一种高强度铸造材料及其制备工艺 |
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CN101278066A (zh) * | 2005-10-05 | 2008-10-01 | 新日本制铁株式会社 | 烤漆硬化性能和常温延迟时效性优异的冷轧钢板及其制造方法 |
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