一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]
本發(fā)明涉及一種鑄鐵材料，具體涉及一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]柴油發(fā)動機是由缸體和缸蓋兩大部分組成，通過螺栓相互連接起來，其中缸體是柴油發(fā)動機乃至汽車中最重要的零件之一，是柴油發(fā)動機的基礎零件和骨架，同時又是柴油發(fā)動機總裝配時的基礎零件。缸體的作用是支承和保證活塞、連桿、曲軸等運動部件工作時的準確位置;保證柴油發(fā)動機的換氣、冷卻和潤滑;提供各種輔助系統(tǒng)、部件及柴油發(fā)動機的安裝。柴油發(fā)動機缸體材料的加工質量直接影響柴油發(fā)動機的質量，進而影響到汽車整體的質量，因此柴油發(fā)動機缸體的性能長期以來一直受到國內外汽車生產企業(yè)的重視。缸體的工作條件決定了缸體必須具有高強度、高剛度、高硬度、高耐磨性以及良好的散熱性和切削性，同時要有很好的密封性、防漏性、減振性等。近幾年隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對柴油發(fā)動機缸體材料的性能要求越來越高。而目前我國生產的灰鑄鐵柴油發(fā)動機缸體材料存在著耐腐蝕性差的缺點，無法滿足市場需求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對性現(xiàn)有技術的不足，提供一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料及其制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料，其質量百分比成分為:C 2.8-3.2、Si2.2-2.6、Ni 4.4-4.8、Cr 1.9_2.3、Cu 3.5_4.0、Μη 0.2_0.4、Ιη 0.3_0.6、Ge 0.2-0.4、La0.05-0.UPm 0.04-0.08^Gd 0.03_0.06、P 0.04-0.07、S 0.02-0.04、余量為Fe。
[0005]—種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)采用中頻感應電爐進行熔煉，首先在爐底加入廢鋼、生鐵、回爐料和硅鐵，爐料熔化后加入鎳鐵、鉻鐵和錳鐵，當鐵水溫度達到1480_1520°C時加入石墨電極粉進行增碳，然后加入其它鐵合金來調整鐵水化學成分，合金元素Cu以電解銅的方式在出爐前3-5min加入，當鐵水溫度達到1450-1500°C時靜置保溫10-15min，然后出爐；
(2)選擇粒度為4-6mm的硅鋇孕育劑加入到澆包內鐵水的表面，在1470-1490°C下適當攪拌進行包內孕育處理；
(3)在澆包內加入粒度為2-5mm的稀土鉻錳硅孕育劑在1455-1475°C下進行二次孕育處理；
(4)將孕育處理后的鐵水澆注到粘土砂型中，澆注溫度不低于1385°C;然后對成型的鑄件進行熱處理:先加熱至460-520°C，保溫2-3h，空冷至210_240°C，保溫0.5_lh ；然后加熱至490-540°C，保溫2-3h，再加熱至780_820°C，保溫3_5h，油冷至370_430°C，保溫2_3h;最后加熱至880-940°C，保溫4-6h，霧冷至540_580°C，保溫2_4h，再風冷至220_260°C，保溫0.5-1h，再空冷至常溫。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提高N1、Cu的含量以及加入適量的La、Pm、Gd等稀土合金，不僅使得灰鑄鐵的腐蝕產物層越致密，耐腐蝕性能越好，添加的In、Ge等合金元素可以提高灰鑄鐵的力學性能，改善灰鑄鐵的耐熱性。本發(fā)明制得的灰鑄鐵材料具有耐腐蝕性優(yōu)異，強度高，韌性好，耐熱性好等特點。
[0007]具體實施例方式實施例
一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料，其質量百分比成分為:C 2.8-3.2、Si2.2-2.6、Ni 4.4-4.8、Cr 1.9_2.3、Cu 3.5_4.0、Μη 0.2_0.4、Ιη 0.3_0.6、Ge 0.2-0.4、La0.05-0.UPm 0.04-0.08^Gd 0.03_0.06、P 0.04-0.07、S 0.02-0.04、余量為Fe。
[0008]一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)采用中頻感應電爐進行熔煉，首先在爐底加入廢鋼、生鐵、回爐料和硅鐵，爐料熔化后加入鎳鐵、鉻鐵和錳鐵，當鐵水溫度達到1510°C時加入石墨電極粉進行增碳，然后加入其它鐵合金來調整鐵水化學成分，合金元素Cu以電解銅的方式在出爐前4min加入，當鐵水溫度達到1485°C時靜置保溫15min，然后出爐；
(2)選擇粒度為5mm的硅鋇孕育劑加入到澆包內鐵水的表面，在1480°C下適當攪拌進行包內孕育處理；
(3)在澆包內加入粒度為3mm的稀土鉻錳硅孕育劑在1465°C下進行二次孕育處理；
(4)將孕育處理后的鐵水澆注到粘土砂型中，澆注溫度不低于1385°C;然后對成型的鑄件進行熱處理:先加熱至480°C，保溫3h，空冷至220°C，保溫0.5h;然后加熱至520°C，保溫
2.5h，再加熱至800°C，保溫4h，油冷至420°C，保溫3h ；最后加熱至920°C，保溫5h，霧冷至560C，保溫3h，再風冷至240 C，保溫0.5h，再空冷至常溫。
[0009]經(jīng)檢驗，成品化學成分為:C3.05%、Si 2.44%、Ni 4.57%、Cr 2.12%、Cu 3.92%、Μη
0.34%、In 0.51%、Ge 0.32%、La 0.086%、Pm 0.069%、Gd 0.045%、P 0.068%、S 0.031%、余量為Fe o其力學性能為:抗拉強度364Mpa，硬度213HB。
【主權項】
1.一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料，其特征在于，其質量百分比成分為:c2.8-3.2、Si 2.2-2.6、Ni 4.4_4.8、Cr 1.9_2.3、Cu 3.5_4.0、Μη 0.2_0.4、Ιη 0.3_0.6、Ge0.2-0.4、La 0.05-0.UPm 0.04_0.08、Gd 0.03_0.06、P 0.04-0.07、S 0.02-0.04、余量為Fe02.根據(jù)權利要求1所述的柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)采用中頻感應電爐進行熔煉，首先在爐底加入廢鋼、生鐵、回爐料和硅鐵，爐料熔化后加入鎳鐵、鉻鐵和錳鐵，當鐵水溫度達到1480-1520°C時加入石墨電極粉進行增碳，然后加入其它鐵合金來調整鐵水化學成分，合金元素Cu以電解銅的方式在出爐前3-5min加入，當鐵水溫度達到1450-1500°C時靜置保溫10-15min，然后出爐； (2)選擇粒度為4-6mm的硅鋇孕育劑加入到澆包內鐵水的表面，在1470-1490°C下適當攪拌進行包內孕育處理； (3)在澆包內加入粒度為2-5mm的稀土鉻錳硅孕育劑在1455-1475°C下進行二次孕育處理； (4)將孕育處理后的鐵水澆注到粘土砂型中，澆注溫度不低于1385°C;然后對成型的鑄件進行熱處理:先加熱至460-520°C，保溫2-3h，空冷至210_240°C，保溫0.5_lh ；然后加熱至490-540°C，保溫2-3h，再加熱至780_820°C，保溫3_5h，油冷至370_430°C，保溫2_3h;最后加熱至880-940°C，保溫4-6h，霧冷至540_580°C，保溫2_4h，再風冷至220_260°C，保溫0.5-1h，再空冷至常溫。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柴油發(fā)動機缸體用耐腐蝕合金鑄鐵材料及其制備方法，該灰鑄鐵柴油發(fā)動機缸體材料的質量百分比成分為C？2.8-3.2、Si？2.2-2.6、Ni？4.4-4.8、Cr？1.9-2.3、Cu？3.5-4.0、Mn？0.2-0.4、In？0.3-0.6、Ge？0.2-0.4、La？0.05-0.1、Pm？0.04-0.08、Gd？0.03-0.06、P？0.04-0.07、S？0.02-0.04、余量為Fe。本發(fā)明制得的灰鑄鐵材料具有耐腐蝕性優(yōu)異，強度高，韌性好，耐熱性好等特點。
【IPC分類】C22C37/10, C21D5/00, C22C37/08, C22C33/08
【公開號】CN105483517
【申請?zhí)枴緾N201510892291
【發(fā)明人】周道虎
【申請人】繁昌縣恒鑫汽車零部件有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月8日