CN107354366A - 一种提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于灰铸铁熔炼技术领域，具体涉及的是一种提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法。其包括配料、熔炼、成型和冷却步骤，配料选用优质废钢和回炉铁为主要原料，废钢和回炉铁的重量比为1：1.1‑1.2，各合金成分按重量百分比控制在：碳：3.1‑4.1％；硅：1.8‑2％；锰：0.6‑0.65％；硫：0.04‑0.08％；磷：0.02‑0.025％；铜：0.4‑0.6％；铬：0.02‑0.03％；锡：0.07‑0.08％；钛：小于等于0.03％，余量为铁。本发明在配料中添加铜、锡合金，使用低钛废钢控制钛含量，有效抑制铸件薄壁处白口化，大幅地提升铸件的强度及硬度，有效降低生产成本。

Description

一种提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法
技术领域
本发明属于灰铸铁熔炼技术领域，具体涉及的是一种提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法。
背景技术
在铸造生产中，铸件的强度与硬度与铸件的平均壁厚关系密切。一般壁厚较厚的位置比壁厚较薄的位置强度高。一般提升强度及硬度的方法是降低碳当量(CE)，加入促珠光体形成的合金如Cu、Sn等。但是伴随CE的降低以及大量合金的加入，壁厚较薄的位置过冷度会偏高形成局部白口化组织，铸件的整体硬度上升，难以加工，造成客户加工困难甚至崩刀。同时，由于大量合金的加入，造成生产成本增加。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种有效抑制铸件薄壁处白口化、提升铸件表面强度和硬度、降低生产成本、提升铸件质量的提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法，其包括以下步骤：
步骤1，配料：
选用优质废钢和回炉铁为主要原料，所述废钢和回炉铁的重量比为1：1.1-1.2，再根据铁液的成分配碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金组份，使各合金成分按重量百分比控制在如下范围：碳：3.1-4.1％；硅：1.8-2％；锰：0.6-0.65％；硫：0.04-0.08％；磷：0.02-0.025％；铜：0.4-0.6％；铬：0.02-0.03％；锡：0.07-0.08％；钛：小于等于0.03％，余量为铁；
步骤2：熔炼：采用中频炉熔炼，将废钢和回炉铁的混合物加入炉内，待熔融时依次加入碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金，将铁水温度加热至1500-1520℃，保温5-10min，降温至1460-1480℃；
步骤3：成型：将温度1340-1350℃的铁水注入砂型中成型；
步骤4：冷却，开箱落砂，待冷却至室温时，即获得高硬度的气缸缸筒铸件。
优选的，所述主要原料中，废钢重量3050Kg，回炉铁重量3510Kg。
有益效果：
本发明在配料中添加铜、锡合金，使用低钛废钢，控制钛含量，可以有效抑制铸件薄壁处白口化缺陷，大幅地提升铸件的强度及硬度，并且保证了良好的强度、硬度一致性，控制合金用量，可以降低生产成本和废品损失。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
首先，配料：选用优质废钢和回炉铁为主要原料，所述废钢和回炉铁的重量比为1：1.1，称取废钢重量3050Kg，回炉铁重量3355Kg。根据铁液的成分配碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金组份，使各合金成分按重量百分比控制在如下范围：碳3.1％；硅2％；锰0.6％；硫0.08％；磷0.02％；铜0.4％；铬0.02％；锡0.08％；钛0.03％，余量为铁。然后熔炼：采用中频炉熔炼，将废钢和回炉铁的混合物加入炉内，待熔融时依次加入碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金，将铁水温度加热至1500℃，保温10min，降温至1460℃；第三是成型：将温度1340℃的铁水注入砂型中成型；最后，冷却，开箱落砂，待冷却至室温时，即获得高硬度的气缸缸筒铸件。
该配方样品的检验数据：
实施例2
本实施例包括以下步骤：
配料：选用优质废钢和回炉铁为主要原料，所述废钢和回炉铁的重量比为1：1.2，称取废钢重量3050Kg，回炉铁重量3660Kg。根据铁液的成分配碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金组份，使各合金成分按重量百分比控制在如下范围：碳4.1％；硅1.8％；锰0.65％；硫0.04％；磷0.025％；铜0.6％；铬0.03％；锡0.07％；钛0.01％，余量为铁；步骤2：熔炼：采用中频炉熔炼，将废钢和回炉铁的混合物加入炉内，待熔融时依次加入碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金，将铁水温度加热至1520℃，保温5min，降温至1480℃；将温度1350℃的铁水注入砂型中成型；冷却，开箱落砂，待冷却至室温时，即获得高硬度的气缸缸筒铸件。
该配方生产的某批次产品的检验数据：
实施例3
本实施例包括以下步骤：
配料：选用优质废钢和回炉铁为主要原料，所述废钢和回炉铁的重量比为1：1.15，称取废钢重量3050Kg，回炉铁重量3510Kg。根据铁液的成分配碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金组份，使各合金成分按重量百分比控制在如下范围：碳：3.5％；硅：1.9％；锰：0.63％；硫：0.06％；磷：0.023％；铜：0.5％；铬：0.025％；锡：0.075％；钛：0.02％，余量为铁；采用中频炉熔炼，将废钢和回炉铁的混合物加入炉内，待熔融时依次加入碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金，将铁水温度加热至1510℃，保温8min，降温至1470℃；将温度1345℃的铁水注入砂型中成型；冷却，开箱落砂，待冷却至室温时，即获得高硬度的气缸缸筒铸件。
该配方生产的某批次产品的检验数据：
通过检验看出，本发明在配料中添加铜、锡合金，使用低钛废钢，控制钛含量，可以有效抑制铸件薄壁处白口化缺陷，大幅地提升铸件的强度及硬度，并且保证了良好的强度、硬度一致性，控制合金用量，大大降低生产成本和废品损失。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，配料：
选用优质废钢和回炉铁为主要原料，所述废钢和回炉铁的重量比为1：1.1-1.2，再根据铁液的成分配碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金组份，使各合金成分按重量百分比控制在如下范围：碳：3.1-4.1％；硅：1.8-2％；锰：0.6-0.65％；硫：0.04-0.08％；磷：0.02-0.025％；铜：0.4-0.6％；铬：0.02-0.03％；锡：0.07-0.08％；钛：小于等于0.03％，余量为铁；
步骤2：熔炼：采用中频炉熔炼，将废钢和回炉铁的混合物加入炉内，待熔融时依次加入碳、硅铁、锰铁、硫铁、磷铁、铜、铬、锡铁、钛铁合金，将铁水温度加热至1500-1520℃，保温5-10min，降温至1460-1480℃；
步骤3：成型：将温度1340-1350℃的铁水注入砂型中成型；
步骤4：冷却，开箱落砂，待冷却至室温时，即获得高硬度的气缸缸筒铸件。
2.根据权利要求1所述的一种提升薄壁灰铸铁气缸缸筒表面硬度的工艺方法，其特征在于，所述主要原料中，废钢重量3050Kg，回炉铁重量3510Kg。
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