CN107090564A - 一种铸铁凸轮轴及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸铁凸轮轴及其制备方法，所述的铸铁凸轮轴其成分的重量百分比为C2.2～2.6%、Si1.4～2.0%、Mn0.4～0.6%、Cu0.8～1.1%、Sb0.005～0.01%、S＜0.15～0.2%、P＜0.12%，余量为Fe。所述的制备方法包括配料、预热、熔炼、炉前快速分析、终脱氧、孕育处理、浇注。该方法熔炼工艺简单，通过控制铸铁中碳和硅总量以及铜、锑的含量，铸造出强度及硬度较髙的可锻铸铁，同时降低生产成本，特别适合铸造凸轮轴。

Description

一种铸铁凸轮轴及其制备方法

技术领域

本发明涉及黑色金属的生产技术领域，尤其是一种铸铁凸轮轴及其制备方法。

背景技术

在国外，直到1722年法国才出现白心可锻铸铁，1931年美国才试验成功黑心可锻铸铁。我国是使用可锻铸铁最早的国家，生产工艺不断改进，特别是快速退火方面取得不少成果，退火周期从最初的100～120h缩短到目前的30～40h，性能可稳定在KT35—10以上，广泛地应用于汽车、铁道、电力、机械制造等行业。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种铸铁凸轮轴及其制备方法，通过控制铸铁中碳和硅总量以及铜、锑的含量，铸造出强度及硬度较髙的可锻铸铁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它的成分的重量百分比为：C2.2～2.6%、Si1.4～2.0%、Mn0.4～0.6%、Cu0.8～1.1%、Sb0.005～0.01%、S＜0.15～0.2%、P＜0.12%，余量为Fe。

一种制备铸铁凸轮轴的方法，包括下述几个步骤：

第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按C2.2～2.6%、Si1.4～2.0%、Mn0.4～0.6%、Cu0.8～1.1%、Sb0.005～0.01%、S＜0.15～0.2%、P＜0.12%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；

第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；

第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料18～28%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑，当铁水温度升温至1500～1580℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；

第四步：炉前快速分析：取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；

第五步：终脱氧：将铁水温度升温至1500～1580℃，投入其数量为铁水0.1～0.3%的铝进行终脱氧；

第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.3～0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁；

第七步：浇注：待铁水温度降至1340～1360℃时，进行浇注，得到可锻铸铁凸轮轴铸件。

本发明的有益效果是：熔炼工艺简单，通过控制铸铁中碳和硅总量以及铜、锑的含量，铸造出强度及硬度较髙的可锻铸铁，同时降低生产成本，特别适合铸造凸轮轴。

具体实施方式

实施例1：

本例的一种制备铸铁凸轮轴的方法，包括下述几个步骤：

第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按C2.2%、Si1.4%、Mn0.4%、Cu0.8%、Sb0.005%、S＜0.15%、P＜0.12%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；

第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；

第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料18%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑，当铁水温度升温至1500℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；

第四步：炉前快速分析：取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；

第五步：终脱氧：将铁水温度升温至1500℃，投入其数量为铁水0.1%的铝进行终脱氧；

第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.3%孕育剂，孕育剂的粒度为2mm，孕育剂为75硅铁；

第七步：浇注：待铁水温度降至1340℃时，进行浇注，得到可锻铸铁凸轮轴铸件。

实施例2：

本例的一种制备铸铁凸轮轴的方法，包括下述几个步骤：

第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按C2.4%、Si1.7%、Mn0.5%、Cu0.95%、Sb0.0075%、S＜0.175%、P＜0.12%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；

第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；

第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料23%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑，当铁水温度升温至1540℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；

第四步：炉前快速分析：取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；

第五步：终脱氧：将铁水温度升温至1540℃，投入其数量为铁水0.2%的铝进行终脱氧；

第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.4%孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁；

第七步：浇注：待铁水温度降至1350℃时，进行浇注，得到可锻铸铁凸轮轴铸件。

实施例3：

本例的一种制备铸铁凸轮轴的方法，包括下述几个步骤：

第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按C2.6%、Si2.0%、Mn0.6%、Cu1.1%、Sb0.01%、S＜0.2%、P＜0.12%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；

第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；

第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料28%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑，当铁水温度升温至1580℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；

第四步：炉前快速分析：取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；

第五步：终脱氧：将铁水温度升温至1580℃，投入其数量为铁水0.3%的铝进行终脱氧；

第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁；

第七步：浇注：待铁水温度降至1360℃时，进行浇注，得到可锻铸铁凸轮轴铸件。

以上对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，仼何在本发明权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等，均落入本发明的保护范围之內。

Claims (2)

1.一种铸铁凸轮轴，其特征在于：它的成分的重量百分比为：C2.2～2.6%、Si1.4～2.0%、Mn0.4～0.6%、Cu0.8～1.1%、Sb0.005～0.01%、S＜0.15～0.2%、P＜0.12%，余量为Fe。

2.一种制备权利要求1所述的铸铁凸轮轴的方法，其特征在于:包括下述几个步骤：

第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按C2.2～2.6%、Si1.4～2.0%、Mn0.4～0.6%、Cu0.8～1.1%、Sb0.005～0.01%、S＜0.15～0.2%、P＜0.12%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；

第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；

第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料18～28%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑，当铁水温度升温至1500～1580℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；

第四步：炉前快速分析：取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；

第五步：终脱氧：将铁水温度升温至1500～1580℃，投入其数量为铁水0.1～0.3%的铝进行终脱氧；

第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.3～0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁；

第七步：浇注：待铁水温度降至1340～1360℃时，进行浇注，得到可锻铸铁凸轮轴铸件。