CN107460400A - 一种蠕墨铸铁的加工工艺 - Google Patents

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王明杰
徐宏
夏建强
常峰
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    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
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Abstract

一种蠕墨铸铁的加工工艺，所述的蠕墨铸铁包含以下重量百分比的化学成分：C3.4％‑3.6％、Si2.4％‑2.6％、Mn0.3％‑0.6％、S0％‑0.02％、P0％‑0.07％、余量为Fe；将蠕墨铸铁原料采用GGW‑0.012中频无铁芯式感应炉熔炼，蠕化处理采用冲入法，加入重量百分比0.6％的蠕化剂及重量百分比0.33％的孕育剂，采用插入式测温枪测温，出铁温度1560℃，浇注温度1400℃，得试样，试样采用砂型铸造，壁厚分别为6mm、10mm、20mm或30mm。蠕墨铸铁是制造高功率密度发动机机体及气缸盖等部件的理想材料。本发明通过浇注不同厚度(6mm、10mm、20mm、30mm)的试样，研究壁厚对蠕墨铸铁组织和性能的影响。意在提高材料的蠕化率及力学性能。

Description

一种蠕墨铸铁的加工工艺
技术领域
本发明属于铸铁加工技术领域，具体涉及一种蠕墨铸铁的加工工艺。
背景技术
蠕墨铸铁的力学性能介于灰铸铁与球墨铸铁之间，铸造性能比球墨铸铁好，接近于灰铸铁，主要应用于排气(歧)管、纺织机、农机零件、大功率发动机气缸体、气缸盖等。国外蠕铁的应用也得到了长足的发展，一些铸造厂采用瑞典SinterCast蠕铁控制技术生产的柴油机缸体，不但大大提高了柴油机的输出功率，而且可以使缸体减重25％-30％，极大地提高了柴油机的综合性能。
然而蠕铁件断面对蠕化率的影响比较敏感，同一铸件，冷却较快的薄壁部位蠕化率和冷却较慢的厚壁部位蠕化率不同。研究壁厚对蠕墨铸铁组织和性能的影响成为焦点。
发明内容
根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种蠕墨铸铁的加工工艺，意在提高材料的蠕化率及力学性能。
本发明采用以下技术方案：
一种蠕墨铸铁的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：蠕墨铸铁包含以下重量百分比的化学成分：C3.4％-3.6％、Si2.4％-2.6％、Mn0.3％-0.6％、S0％-0.02％、P0％-0.07％、余量为Fe；
步骤二：将蠕墨铸铁原料采用GGW-0.012中频无铁芯式感应炉熔炼，蠕化处理采用冲入法，加入重量百分比0.6％的蠕化剂及重量百分比0.33％的孕育剂，采用插入式测温枪测温，出铁温度1560℃，浇注温度1400℃，得试样，试样采用砂型铸造，壁厚分别为6mm、10mm、20mm或30mm。
优选的，所述的蠕化剂为FeSiMg5RE5蠕化剂。
优选的，所述的孕育剂为Si-Ba孕育剂。
优选的，所述的C来源于草木灰，所述的Si来源于硅铁，所述的Mn来源于锰铁。
本发明的有益效果在于：蠕墨铸铁是制造高功率密度发动机机体及气缸盖等部件的理想材料。本发明通过浇注不同厚度(6mm、10mm、20mm、30mm)的试样，研究壁厚对蠕墨铸铁组织和性能的影响。结论表明：(1)随着壁厚(＜10mm)的增加，蠕化率和延伸率增加，珠光体含量、抗拉强度和硬度值急剧下降；(2)壁厚≥10mm时，蠕化率高于85％，珠光体含量、抗拉强度、延伸率和硬度值变化均趋于平缓。
附图说明
图1为蠕化率、珠光体含量与壁厚的关系图；
图2为抗拉强度、延伸率与壁厚的关系图；
图3为硬度与壁厚的关系图。
具体实施方式
实施例1
一种蠕墨铸铁的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：蠕墨铸铁包含以下重量百分比的化学成分：C3.4％-3.6％、Si2.4％-2.6％、Mn0.3％-0.6％、S0％-0.02％、P0％-0.07％、余量为Fe；
步骤二：将蠕墨铸铁原料采用GGW-0.012中频无铁芯式感应炉熔炼，蠕化处理采用冲入法，加入重量百分比0.6％的蠕化剂及重量百分比0.33％的孕育剂，采用插入式测温枪测温，出铁温度1560℃，浇注温度1400℃，得试样，试样采用砂型铸造，壁厚分别为6mm、10mm、20mm或30mm。
所述的蠕化剂为FeSiMg5RE5蠕化剂。
所述的孕育剂为Si-Ba孕育剂。
所述的C来源于草木灰，所述的Si来源于硅铁，所述的Mn来源于锰铁。
实验方法
1)蠕化率测试
由图1可知，壁厚6mm时，蠕化率保持在40％，珠光体含量在85％；壁厚10mm时，随厚度的增加，蠕化率由45％增加到85％，珠光体含量由85％降至55％；当壁厚在20mm-30mm时，阶梯件的蠕化率保持在95％，珠光体含量保持在45％。
2)力学性能测试，在拉伸试验机(型号:WDW-E200D)进行；布氏硬度按GB/T231.1规定进行测定。
由图2、3可知，壁厚6mm时，抗拉强度最大，平均值为559.7MPa，延伸率恰恰相反，为最小，平均值为0.95％，硬度为最大，平均值323.3HBS；壁厚10mm时，随厚度的增加，抗拉强度由559.7MPa降至444.7MPa，延伸率上升至4.6％，硬度降至288.7HBS；当壁厚在20mm-30mm时，抗拉强度、延伸率和硬度均变化不大，分别为315MPA、5.0％、250HBS。

Claims (4)

1.一种蠕墨铸铁的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：蠕墨铸铁包含以下重量百分比的化学成分：C3.4％-3.6％、Si2.4％-2.6％、Mn0.3％-0.6％、S0％-0.02％、P0％-0.07％、余量为Fe；
步骤二：将蠕墨铸铁原料采用GGW-0.012中频无铁芯式感应炉熔炼，蠕化处理采用冲入法，加入重量百分比0.6％的蠕化剂及重量百分比0.33％的孕育剂，采用插入式测温枪测温，出铁温度1560℃，浇注温度1400℃，得试样，试样采用砂型铸造，壁厚分别为6mm、10mm、20mm或30mm。
2.根据权利要求1所述的一种蠕墨铸铁的加工工艺，其特征在于：所述的蠕化剂为FeSiMg5RE5蠕化剂。
3.根据权利要求1所述的一种蠕墨铸铁的加工工艺，其特征在于：所述的孕育剂为Si-Ba孕育剂。
4.根据权利要求1所述的一种蠕墨铸铁的加工工艺，其特征在于：所述的C来源于草木灰，所述的Si来源于硅铁，所述的Mn来源于锰铁。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105385935A (zh) * 2015-11-28 2016-03-09 西峡县西泵特种铸造有限公司 一种高硅钼蠕墨铸铁及其生产方法

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Non-Patent Citations (1)

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Title
李晶晶等: "壁厚对蠕墨铸铁组织性能的影响", 《热加工工艺》 *

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