CN109371316B - 一种蠕化铸件的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蠕化铸件的制备方法，出汤时减少金属液中蠕化剂的加入并增加浇注时金属液中孕育剂与随流孕育剂的加入，使铸件蠕化率稳定在60～80％。铸造的铸件不但具有更好的耐磨性，同时具有更高好的导热性和抗震性，使得铸件在转动、受力、高温等恶劣环境中使用寿命更长。

Description

一种蠕化铸件的制备方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其是一种蠕化铸件的制备方法。
背景技术
双质量飞轮是连接在发动机和变速箱之间的重要部件，对零部件产品的技术性能要求尤其苛刻。双质量飞轮产品需要具有高耐磨性，导热性和耐热疲劳，尺寸稳定等特点。
现有技术中，类似双质量飞轮的铸件通常采用球墨铸铁铸成，但是由于球墨铸铁的导热性和抗震性较差，因此容易积聚热量，从而影响双质量飞轮的抗疲劳性能。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，提供一种蠕化铸件的制备方法，其具有更好的导热性和抗震性，从而具有更好的抗疲劳性能，使用寿命更长。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种蠕化铸件的制备方法，包括以下步骤：
A.设计铸造模具，将模具放入造型机中，得到铸件模具砂型；
B.将工业原料放置于电炉中加热至熔炼温度，当电炉中温度达到1500-1600℃时，调整铁水成分C含量3.4％～3.8％，Si含量1.8％～2.2％，Mn含量0.3％～0.5％，Cu含量0.2％～0.4％；
C.铁水出炉倒入处理包内进行蠕化处理，每次蠕化处理的金属液重量为S，铁水出炉前按照金属液重量的0.38％S称取蠕化剂加入处理包内，按照金属液重量的0.56％S称取，孕育剂加入处理包内，铁水出炉时温度保持在1480～1500℃。
D.向模具砂型中浇注铁水，浇注时随铁水加入0.1％随流孕育剂，浇注时间设定为10s，浇注完成后，待其冷却至200-300℃时取出双质量飞轮铸件。
进一步地，所述蠕化剂满足：Si含量43％～47％，Ca含量2％～3％，Al含量≤1.2％，Mg含量3.7％～4.3％,稀土元素含量8.5％～9.5％，粒度大小为5～25MM的颗粒含量≥90％。
进一步地，所述孕育剂满足：Si含量70％～75％，Ba含量≥0.8％，Ca含量≤2％，Al含量≤2％，粒度大小为1～3MM的颗粒含量≥90％。
进一步地，所述随流孕育剂满足：Si含量≥65％，Ba含量≥0.8％，Ca含量≤2％，Al含量≤2％，粒度大小为0.25～0.5MM的颗粒含量≥84.5％。
采用以上技术方案，本申请具有以下技术效果：
1.本发明通过出汤时减少金属液中蠕化剂的加入并增加浇注时金属液中孕育剂与随流孕育剂的加入，使铸件的蠕化率稳定在60～80％，其不但具有更好的耐磨性，同时具有更高好的导热性和抗震性，使得铸件在转动、受力、高温等恶劣环境中使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明实施例一的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例以双质量飞轮为例进行蠕化处理，可以理解，本方法同样适用于其它类似产品的铸造。
实施例一：
一种蠕化铸件的制备方法，包括以下步骤：
A.设计铸造模具，将模具放入造型机中，得到双质量飞轮模具砂型；
B.将工业原料放置于电炉中加热至熔炼温度，当电炉中温度达到
1500-1600℃时，调整铁水成分C含量3.4％，Si含量1.8％，Mn含量0.3％，Cu含量0.2％；
C.铁水出炉倒入处理包内进行蠕化处理，每次蠕化处理的金属液重量为S，本实施例中S＝1300kg，铁水出炉前按照金属液重量的0.38％S称取蠕化剂加入处理包内，按照金属液重量的0.56％S称取，孕育剂加入处理包内，铁水出炉时温度保持在1480℃，其中，所述蠕化剂满足：Si含量43％，Ca含量2％，Al含量为1.2％，Mg含量3.7％,稀土元素含量8.5％，粒度大小为5的颗粒含量≥90％；所述孕育剂满足：Si含量70％，Ba含量为0.8％，Ca含量为2％，Al含量为2％，粒度大小为1～3MM的颗粒含量≥90％。
D.向模具砂型中浇注铁水，浇注时随铁水加入0.1％S随流孕育剂，浇注时间设定为10s，浇注完成后，待其冷却至200-300℃时取出双质量飞轮铸件。所述随流孕育剂满足：Si含量为65％，Ba含量为0.8％，Ca含量为2％，Al含量为2％，粒度大小为0.25～0.5MM的颗粒含量≥84.5％。
实施例二：
一种蠕化铸件的制备方法，包括以下步骤：
A.设计铸造模具，将模具放入造型机中，得到双质量飞轮模具砂型；
B.将工业原料放置于电炉中加热至熔炼温度，当电炉中温度达到1500-1600℃时，调整铁水成分C含量3.8％，Si含量2.2％，Mn含量0.5％，Cu含量0.4％；
C.铁水出炉倒入处理包内进行蠕化处理，每次蠕化处理的金属液重量为S，本实施例中S＝1000kg，铁水出炉前按照金属液重量的0.38％S称取蠕化剂加入处理包内，按照金属液重量的0.56％S称取，孕育剂加入处理包内，铁水出炉时温度保持在1500℃，其中，所述蠕化剂满足：Si含量47％，Ca含量3％，Al含量为0.8％，Mg含量4.3％,稀土元素含量9.5％，粒度大小为5～25MM的颗粒含量≥90％；所述孕育剂满足：Si含量68％，Ba含量为1.2％，Ca含量为1.5％，Al含量为1.5％，粒度大小为1～3MM的颗粒含量≥90％。
D.向模具砂型中浇注铁水，浇注时随铁水加入0.1％随流孕育剂，浇注时间设定为10s，浇注完成后，待其冷却至200-300℃时取出双质量飞轮铸件。所述随流孕育剂满足：Si含量为68％，Ba含量为1.2％，Ca含量为1.5％，Al含量≤1.5％，粒度大小为0.25～0.5MM的颗粒含量≥84.5％。
实施例三：
一种蠕化铸件的制备方法，包括以下步骤：
A.设计铸造模具，将模具放入造型机中，得到铸件模具砂型；
B.将工业原料放置于电炉中加热至熔炼温度，当电炉中温度达到1500-1600℃时，调整铁水成分C含量3.6％，Si含量2.0％，Mn含量0.4％，Cu含量0.3％；
C.铁水出炉倒入处理包内进行蠕化处理，每次蠕化处理的金属液重量为S，S＝800kg,铁水出炉前按照金属液重量的0.38％S称取蠕化剂加入处理包内，按照金属液重量的0.56％S称取，孕育剂加入处理包内，铁水出炉时温度保持在1490℃。
其中，蠕化剂满足：Si含量45％，Ca含量2.5％，Al含量≤1.2％，Mg含量4.0％,稀土元素含量9.0％，粒度大小为5～25MM的颗粒含量≥90％。
孕育剂满足：Si含量72％，Ba含量≥0.8％，Ca含量≤2％，Al含量≤2％，粒度大小为1～3MM的颗粒含量≥90％。
D.向模具砂型中浇注铁水，浇注时随铁水加入0.1％S随流孕育剂，浇注时间设定为10s，浇注完成后，待其冷却至200-300℃时取出双质量飞轮铸件。
其中，随流孕育剂满足：Si含量≥65％，Ba含量≥0.8％，Ca含量≤2％，Al含量≤2％，粒度大小为0.25～0.5MM的颗粒含量≥84.5％。
由于出汤时减少金属液中蠕化剂的加入并增加浇注时金属液中孕育剂与随流孕育剂的加入，使铸件的蠕化率稳定在60～80％，蠕墨铸铁的石墨组织介于片状石墨和球状石墨之间，兼具灰铸铁和球墨铸铁的性能，同时具有良好的耐热疲劳性能，较高的弹性模量和抗变形能力。其不但具有更好的耐磨性，同时具有更高好的导热性和抗震性，使得铸件在转动、受力、高温等恶劣环境中使用寿命更长。蠕化率在60～80％的铸件其抗拉强度更好，更加适合类似双质量飞轮工作环境的铸件。
蠕化率与性能的对应关系如表1所示，经检测，本发明铸造方法的铸件蠕化率稳定在60％-80％。
Figure BDA0001914569500000041
表1
现有双质量飞轮与本实施的双质量飞轮进行冷热循环实验，比较结果如表2所示，根据表格可知，本方法铸造的产品具有更好的抗疲劳性。
Figure BDA0001914569500000051
表2
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种蠕化铸件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.设计铸造模具，将模具放入造型机中，得到铸件模具砂型；
B.将工业原料放置于电炉中加热至熔炼温度，当电炉中温度达到1500-1600℃时，调整铁水成分C含量3.4％～3.8％，Si含量1.8％～2.2％，Mn含量0.3％～0.5％，Cu含量0.2％～0.4％；
C.铁水出炉倒入处理包内进行蠕化处理，每次蠕化处理的金属液重量为S，铁水出炉前按照金属液重量的0.38％S称取蠕化剂加入处理包内，按照金属液重量的0.56％S称取孕育剂加入处理包内，铁水出炉时温度保持在1480～1500℃；
D.向模具砂型中浇注铁水，浇注时随铁水加入0.1％S随流孕育剂，浇注时间设定为10s，浇注完成后，待其冷却至200-300℃时取出铸件。
2.根据权利要求1所述的蠕化铸件的制备方法，其特征在于，所述蠕化剂满足：Si含量43％～47％，Ca含量2％～3％，Al含量≤1.2％，Mg含量3.7％～4.3％,稀土元素含量8.5％～9.5％，粒度大小为5～25mm的颗粒含量≥90％。
3.根据权利要求1所述的蠕化铸件的制备方法，其特征在于，所述孕育剂满足：Si含量70％～75％，Ba含量≥0.8％，Ca含量≤2％，Al含量≤2％，粒度大小为1～3mm的颗粒含量≥90％。
4.根据权利要求1所述的蠕化铸件的制备方法，其特征在于，所述随流孕育剂满足：Si含量≥65％，Ba含量≥0.8％，Ca含量≤2％，Al含量≤2％，粒度大小为0.25～0.5mm的颗粒含量≥84.5％。
5.一种蠕化双质量飞轮的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-4之一的方法制备。
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