CN107557658A - 一种铸铁曲轴的制造方法 - Google Patents

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崔红伟
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Abstract

本发明公开了一种铸铁曲轴的制造方法,所述铸造方法包括如下步骤:1)熔化炉料;2)精炼铁水,其中精炼温度为1520℃;3)三次孕育;4)浇注:将孕育处理后的铁水浇入壳型铸型,其中浇注温度为1380℃~1400℃;开箱:浇注完成后52‑55分钟内开箱取出铸件,将所述铸件冷却到自然状态,将砂子落掉,将披锋打磨清理掉;以及回火。本发明在保证机械性能的情况下,缩短生产周期,降低生产成本。

Description

一种铸铁曲轴的制造方法
技术领域
本发明涉及一种铸件工艺,特别是一种铸铁曲轴的制造方法。
背景技术
对于发动机来说,曲轴是发动机的重要零件之一,其结构和受力都非常复杂,工作负荷大,对材质的要求很高。目前传统使用的高强度、高延伸率QT800-6曲轴在浇注时采用二次孕育;浇注结束后,冷却到自然状态,落掉砂子,打磨清理掉披锋;然后放到正火炉内,重新升温正火;曲轴温度达到正火的温度后,取出曲轴放置在冷却车上,采用水雾冷却正火,在冷却的过程中,边喷雾冷却边转动曲轴,使曲轴正火均匀;正火完成后,再采用回火方式去除应力,再进行清理流转。此种方式中,铸件在正火处理前,绝大部分铸态曲轴延伸率不能稳定达到6%以上,正火处理主要是为了提高曲轴的延伸率,生产耗能高,生产成本高,产品生产周期长,劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种铸铁曲轴的制造方法。本发明在保证机械性能的情况下,缩短生产周期,降低生产成本。
本发明的技术方案:一种铸铁曲轴的制造方法,其特征在于,所述铸造方法包括如下步骤:
1)熔化炉料:按重量份比为生铁25份、回炉料33份、废钢42份配制炉料,将配制好的炉料放置在中频电炉中进行熔炼,采用增碳剂进行增碳处理,并加入锰、锡和铜,使溶化后的铁水的成分重量百分比为Cu:0.4%、Sn:0.05%、Mn:0.70-0.75%、C:4.0-4.1%、S:≤0.02%、Si:2.5-2.6%、P:≤0.03%、Ti:<0.04%、Mg:0.03-0.06%;
2)精炼铁水,其中精炼温度为1520℃;
3)三次孕育,包括:同时进行球化和第一次孕育处理,将铁水进行球化孕育处理,其中球化剂的重量为预定出铁水量的0.9%,包内加入的孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.9%;第二次孕育处理:其中当出铁水量是所述预定出铁水量的4/5时,随流孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.6%;第三次孕育处理:其中将铁水的渣清理干净后,过包加入孕育剂的重量为预定出铁水量的0.35%;
4)浇注:将孕育处理后的铁水浇入壳型铸型,其中浇注温度为1380℃~1400℃;开箱:浇注完成后52-55分钟内开箱取出铸件,将所述铸件冷却到自然状态,将砂子落掉,将披锋打磨清理掉;以及回火。
前述的铸铁曲轴的制造方法中,所述精炼步骤结束后铁水中的化学成分的重量百分比为:C:3.35%;Si:1.2%;Mn:0.35%;Cu:0.75~1.0%;P<0.07%;S<0.020%;Cr<0.25。
与现有技术相比,本发明取消了传统生产的正火处理工序,调整了曲轴材料中各化学元素的含量配比,并且浇注前采用三次孕育,更有效细化了石墨,且提高了石墨球的圆整度,提高了材质的性能,使曲轴的强度和延伸率与传统的曲轴相同,有效降低了产品的成本,缩短了生产周期。本发明通过在铁水中加入Cu、Sn、Mn等合金元素,增加和细化珠光体;通过在球化处理包内的第一次孕育处理、第二次强化孕育处理和第三次孕育处理,增加外来晶核,使晶粒和石墨细小,且石墨球圆整度提高;择用浇注温度等技术参数的掌控,对获得所需的珠光体量及其稳定性具有保障作用,从而提高了曲轴的抗拉强度,使曲轴材质可稳定达到技术要求。通过本发明的铸造工艺,曲轴产品的次品率低,而合格率高达99.5%以上,各项性能均能达到标准,其中:抗拉强度可达720MPa,延伸率在6.8左右,本体硬度在HB230-240之间。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种铸铁曲轴的制造方法,其特征在于,所述铸造方法包括如下步骤:
1)熔化炉料:按重量份比为生铁25份、回炉料33份、废钢42份配制炉料,将配制好的炉料放置在中频电炉中进行熔炼,采用增碳剂进行增碳处理,并加入锰、锡和铜,使溶化后的铁水的成分重量百分比为Cu:0.4%、Sn:0.05%、Mn:0.70-0.75%、C:4.0-4.1%、S:≤0.02%、Si:2.5-2.6%、P:≤0.03%、Ti:<0.04%、Mg:0.03-0.06%;
2)精炼铁水,其中精炼温度为1520℃;
3)三次孕育,包括:同时进行球化和第一次孕育处理,将铁水进行球化孕育处理,其中球化剂的重量为预定出铁水量的0.9%,包内加入的孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.9%;第二次孕育处理:其中当出铁水量是所述预定出铁水量的4/5时,随流孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.6%;第三次孕育处理:其中将铁水的渣清理干净后,过包加入孕育剂的重量为预定出铁水量的0.35%;
4)浇注:将孕育处理后的铁水浇入壳型铸型,其中浇注温度为1380℃~1400℃;开箱:浇注完成后52-55分钟内开箱取出铸件,将所述铸件冷却到自然状态,将砂子落掉,将披锋打磨清理掉;以及回火。
所述精炼步骤结束后铁水中的化学成分的重量百分比为:C:3.35%;Si:1.2%;Mn:0.35%;Cu:0.75~1.0%;P<0.07%;S<0.020%;Cr<0.25。
本发明取消了传统生产的正火处理工序,调整了曲轴材料中各化学元素的含量配比,并且浇注前采用三次孕育,更有效细化了石墨,且提高了石墨球的圆整度,提高了材质的性能,使曲轴的强度和延伸率与传统的曲轴相同,有效降低了产品的成本,缩短了生产周期。本发明通过在铁水中加入Cu、Sn、Mn等合金元素,增加和细化珠光体;通过在球化处理包内的第一次孕育处理、第二次强化孕育处理和第三次孕育处理,增加外来晶核,使晶粒和石墨细小,且石墨球圆整度提高;择用浇注温度等技术参数的掌控,对获得所需的珠光体量及其稳定性具有保障作用,从而提高了曲轴的抗拉强度,使曲轴材质可稳定达到技术要求。通过本发明的铸造工艺,曲轴产品的次品率低,而合格率高达99.5%以上,各项性能均能达到标准,其中:抗拉强度可达720MPa,延伸率在6.8左右,本体硬度在HB230-240之间。

Claims (2)

1.一种铸铁曲轴的制造方法,其特征在于,所述铸造方法包括如下步骤:
1)熔化炉料:按重量份比为生铁25份、回炉料33份、废钢42份配制炉料,将配制好的炉料放置在中频电炉中进行熔炼,采用增碳剂进行增碳处理,并加入锰、锡和铜,使溶化后的铁水的成分重量百分比为Cu:0.4%、Sn:0.05%、Mn:0.70-0.75%、C:4.0-4.1%、S:≤0.02%、Si:2.5-2.6%、P:≤0.03%、Ti:<0.04%、Mg:0.03-0.06%;
2)精炼铁水,其中精炼温度为1520℃;
3)三次孕育,包括:同时进行球化和第一次孕育处理,将铁水进行球化孕育处理,其中球化剂的重量为预定出铁水量的0.9%,包内加入的孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.9%;第二次孕育处理:其中当出铁水量是所述预定出铁水量的4/5时,随流孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.6%;第三次孕育处理:其中将铁水的渣清理干净后,过包加入孕育剂的重量为预定出铁水量的0.35%;
4)浇注:将孕育处理后的铁水浇入壳型铸型,其中浇注温度为1380℃~1400℃;开箱:浇注完成后52-55分钟内开箱取出铸件,将所述铸件冷却到自然状态,将砂子落掉,将披锋打磨清理掉;以及回火。
2.根据权利要求1所述的铸铁曲轴的制造方法,其特征在于,所述精炼步骤结束后铁水中的化学成分的重量百分比为:C:3.35%;Si:1.2%;Mn:0.35%;Cu:0.75~1.0%;P<0.07%;S<0.020%;Cr<0.25。
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CN103602880A (zh) * 2013-12-04 2014-02-26 海安县万力铸造有限公司 一种高强韧性qt850-5曲轴的铸态生产方法
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