CN106544575A - 一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，涉及一种铸铁，其组成元素的重量百分含量为：碳3.1~3.5%、硅1.7~2.0%、锰0.9~1.2%、磷0.02~0.04%、硫0.03~0.06%、镁0.03~0.05%、锶0.02~0.04%、钒0.05~0.1%、钛0.1~0.2%、铜0.3~0.5%、铬0.1~0.15%、混合稀土0.2~0.3%，余量为铁。本发明制得的灰铸铁有较高的强度、硬度和防腐性，且其加工特性好，铸造时不易产生缩孔，所得的成品率高，制得的飞轮壳振动以及声学特性良好，使用寿命较高。

Description

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁

技术领域

本发明涉及一种铸铁，具体涉及一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁。

背景技术

飞轮壳是发动机的零部件之一，发动机飞轮壳位于机体和变速箱之间，发动机飞轮壳安装于发动机飞轮的外部并与发动机机体和变速箱固定连接，飞轮壳通过飞轮腔室用于罩盖飞轮，起到连接机体、防护和载体的作用。

飞轮壳通常由铸铁制成，铸铁材料的特性与飞轮壳的性能和使用寿命密切相关，现有的多数铸铁材料多存在着硬度低、抗形变能力弱、震动频率特性差等问题，最终影响了飞轮壳的使用价值。

发明内容

本发明旨在提供一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，可显著改善汽车飞轮壳的综合特性，提升其质量和使用寿命。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，其组成元素的重量百分含量为：碳3.1~3.5%、硅1.7~2.0%、锰0.9~1.2%、磷0.02~0.04%、硫0.03~0.06%、镁0.03~0.05%、锶0.02~0.04%、钒0.05~0.1%、钛0.1~0.2%、铜0.3~0.5%、铬0.1~0.15%、混合稀土0.2~0.3%，余量为铁。

进一步的，所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为：镧56~58%、铈23~25%、钕6~8%、镨2.7~3.1%、钐5.0~5.3%、杂质0.6~2%。

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将铁质原料加入到熔炉中，加热至1250~1300℃，融化完成后，再将温度升至1420~1480℃，并加入硅铁、锰铁，融化均匀后，最后将温度升至1530~1560℃，并加入锶、钒、钛、铜、铬、混合稀土等元素，调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为：碳3.1~3.5%、硅1.7~2.0%、锰0.9~1.2%、磷0.02~0.04%、硫0.03~0.06%、镁0.03~0.05%、锶0.02~0.04%、钒0.05~0.1%、钛0.1~0.2%、铜0.3~0.5%、铬0.1~0.15%、混合稀土0.2~0.3%，余量为铁；

（2）将步骤（1）所得的熔融物浇注成型即可。

本发明具有如下有益效果：

本发明铸铁中添加的各合金元素及比例合理，很好的改善了其综合特性，其中碳、硅的合理添加提高了珠光体的形成率，增强了整体的抗拉强度和硬度，添加的锰、锶和钒元素有利于在铸铁内形成石墨的核心，进一步增强了铸铁的强度等力学特性，添加的钒、铬和混合稀土成分可改善铸件缩松倾向大的问题，提高了铸铁的铸造性能和成品率。最终在本发明制得的灰铸铁有较高的强度、硬度和防腐性，且其加工特性好，铸造时不易产生缩孔，所得的成品率高，制得的飞轮壳振动以及声学特性良好，使用寿命较高。

具体实施方式

实施例1

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，其组成元素的重量百分含量为：碳3.1%、硅1.7%、锰0.9%、磷0.02%、硫0.03%、镁0.03%、锶0.02%、钒0.05%、钛0.1%、铜0.3%、铬0.1%、混合稀土0.2%，余量为铁。

进一步的，所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为：镧58%、铈25%、钕8%、镨3.1%、钐5.3%、杂质0.6%，所述杂质是由铁、锌、镁、硅、钨和钼组成。

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将铁质原料加入到熔炉中，加热至1250℃，融化完成后，再将温度升至1420℃，并加入硅铁、锰铁，融化均匀后，最后将温度升至1530℃，并加入锶、钒、钛、铜、铬、混合稀土等元素，调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为：碳3.1%、硅1.7%、锰0.9%、磷0.02%、硫0.03%、镁0.03%、锶0.02%、钒0.05%、钛0.1%、铜0.3%、铬0.1%、混合稀土0.2%，余量为铁；

（2）将步骤（1）所得的熔融物浇注成型即可。

实施例2

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，其组成元素的重量百分含量为：碳3.3%、硅1.8%、锰1.0%、磷0.03%、硫0.05%、镁0.04%、锶0.03%、钒0.07%、钛0.15%、铜0.4%、铬0.12%、混合稀土0.25%，余量为铁。

进一步的，所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为：镧58%、铈25%、钕8%、镨3.1%、钐5.1%、杂质0.8%，所述杂质是由铁、锌、镁、硅、钨和钼组成。

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将铁质原料加入到熔炉中，加热至1280℃，融化完成后，再将温度升至1450℃，并加入硅铁、锰铁，融化均匀后，最后将温度升至1550℃，并加入锶、钒、钛、铜、铬、混合稀土等元素，调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为：碳3.3%、硅1.8%、锰1.0 %、磷0.03%、硫0.05%、镁0.04%、锶0.03%、钒0.07%、钛0.15%、铜0.4%、铬0.12%、混合稀土0.25%，余量为铁；

（2）将步骤（1）所得的熔融物浇注成型即可。

实施例3

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，其组成元素的重量百分含量为：碳3.5%、硅2.0%、锰1.2%、磷0.04%、硫0.06%、镁0.05%、锶0.04%、钒0.1%、钛0.2%、铜0.5%、铬0.15%、混合稀土0.3%，余量为铁。

进一步的，所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为：镧57%、铈25%、钕8%、镨3.1%、钐5.3%、杂质1.6%，所述杂质是由铁、锌、镁、硅、钨和钼组成。

一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将铁质原料加入到熔炉中，加热至1300℃，融化完成后，再将温度升至1480℃，并加入硅铁、锰铁，融化均匀后，最后将温度升至1560℃，并加入锶、钒、钛、铜、铬、混合稀土等元素，调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为：碳3.5%、硅2.0%、锰1.2%、磷0.04%、硫0.06%、镁0.05%、锶0.04%、钒0.1%、钛0.2%、铜0.5%、铬0.15%、混合稀土0.3%，余量为铁；

（2）将步骤（1）所得的熔融物浇注成型即可。

对照组

型号为HT300 的灰铸铁。

为了对比本发明效果，对上述四种方式制得的铸铁进行性能测试，具体如下表1所示：

表1

	硬度（HB）	抗拉强度（MPa）	珠光体含量（%）	缩松倾向、缩孔情况
					实施例1	242	360	≥98	缩松倾向小，铸件无缩孔
实施例2	247	366	≥99	缩松倾向小，铸件无缩孔
					实施例3	240	358	≥98	缩松倾向小，铸件无缩孔
对照组	221	300	≥98	缩松倾向大，铸件有缩孔

注：上表1中，缩松倾向及缩孔情况检测方法为目测法；硬度是通过布氏硬度计测得的，抗拉强度是通过拉力试验机，拉本体为直径30mm 的试棒测得的。

由上表1可以看出，本发明制得的灰铸铁较现有的HT300 型号的灰铸铁的硬度、抗拉强度均有很好提升，且制得的铸件品质更好。

为了进一步对比本发明效果，将上述四种铸铁材料制成同一规格的汽车飞轮壳，然后测量对应组装后的柴油机机体总辐射声功率级，发现本发明较对照组降低了0.4~0.6dBA，很好的改善了机体整体的振动以及噪声特性，增强了整体的使用性能和寿命。

Claims (3)

1.一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，其特征在于，其组成元素的重量百分含量为：碳3.1~3.5%、硅1.7~2.0%、锰0.9~1.2%、磷0.02~0.04%、硫0.03~0.06%、镁0.03~0.05%、锶0.02~0.04%、钒0.05~0.1%、钛0.1~0.2%、铜0.3~0.5%、铬0.1~0.15%、混合稀土0.2~0.3%，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的一种汽车飞轮壳用优质灰铸铁，其特征在于，所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为：镧56~58%、铈23~25%、钕6~8%、镨2.7~3.1%、钐5.0~5.3%、杂质0.6~2%。

3.一种如权利要求1所述的汽车飞轮壳用优质灰铸铁的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）先将铁质原料加入到熔炉中，加热至1250~1300℃，融化完成后，再将温度升至1420~1480℃，并加入硅铁、锰铁，融化均匀后，最后将温度升至1530~1560℃，并加入锶、钒、钛、铜、铬、混合稀土等元素，调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为：碳3.1~3.5%、硅1.7~2.0%、锰0.9~1.2%、磷0.02~0.04%、硫0.03~0.06%、镁0.03~0.05%、锶0.02~0.04%、钒0.05~0.1%、钛0.1~0.2%、铜0.3~0.5%、铬0.1~0.15%、混合稀土0.2~0.3%，余量为铁；

（2）将步骤（1）所得的熔融物浇注成型即可。