提升珠光體的孕育劑、使用方法以及采用該孕育劑的缸體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，本發(fā)明公開(kāi)了一種提升珠光體的孕育劑，其化學(xué)成分及其重量份數(shù)為：碳化硅的重量份數(shù)為0.49?0.51，錫的重量份數(shù)為0.025?0.035,銻的重量份數(shù)為0.025?0.0.035,硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.4?0.5,硅鍶的重量份數(shù)為0.07?0.09。本發(fā)明還公開(kāi)了一種使用上述孕育劑提升珠光體的方法，其具體包括以下的步驟：步驟一、將占鐵水重量份數(shù)0.5±0.01%的碳化硅加入鐵水表面，攪拌3±1min；其中鐵水溫度1450±50℃。步驟二、在鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入錫、銻、硅錳鉻特種孕育劑，重量份數(shù)分別為0.03±0.005%，0.03±0.005%，0.45±0.05%，沖入鐵水后，轉(zhuǎn)入澆注包。步驟三、在澆注時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，重量份數(shù)為0.08±0.01%。本發(fā)明使得保證薄壁處珠光體＞95%，使缸體物理性能得到有效提升。
【專利說(shuō)明】
提升珠光體的孕育劑、使用方法以及采用該孕育劑的缸體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)缸體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提升珠光體的孕育劑、使用方法 以及采用該孕育劑的缸體。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體組件主要由缸體、氣缸或氣缸套、缸蓋、氣缸墊及油底殼等組成，缸 體組件是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受運(yùn)動(dòng)中的各種載荷。因 此對(duì)缸體的材質(zhì)有很高的要求，基體組織決定了缸體的材質(zhì)，而通常缸體3 ±0.5mm壁厚位 置的珠光體只有40-50 %，這嚴(yán)重制約了缸體的使用壽命。
[0003] CN201510476382. X公開(kāi)了一種鑄鐵用孕育劑，涉及金屬材料領(lǐng)域，其化學(xué)成分及 其重量百分比為：Si:50%-63%，Ga:15%-20%，Α1:1·5%-2·5%，RE:0.2%-0.8%，Mg: 2.0-3.0 %，Sn: 0.2-0.8%，余量為鐵及不可避免的微量元素，本發(fā)明可促進(jìn)石墨形核、增強(qiáng) 孕育效果，并顯著減小鑄鐵的白口傾向，石墨細(xì)化性更好，實(shí)踐表明，孕育后的鑄鐵中珠光 體含量顯著增加，從而提高了灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。
[0004] 然而這樣的孕育劑加入后，缸體3±0.5mm壁厚位置的珠光體還是只有40-50%，同 樣無(wú)法滿足提高缸體壽命的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的薄壁缸體珠光體只有40-50%，影響缸體使 用壽命的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種提升珠光體的孕育劑、使用方法以及采用該孕育劑 的缸體。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：
[0007] -種提升珠光體的孕育劑，其化學(xué)成分及其重量份數(shù)為：碳化硅的重量份數(shù)為 0.49-0.51，錫的重量份數(shù)為0.025-0.035，銻的重量份數(shù)為0.025-0.0.035，硅錳鉻特種孕 育劑的重量份數(shù)為〇. 4-0.5，硅鍶的重量份數(shù)為0.07-0.09。
[0008] 更進(jìn)一步地，上述硅錳鉻特種孕育劑的重量百分比為Si : 65-70 %，Ba: 3-5 %，Cr: 2.5-3.5%，Mn:2.5-3.5% ;Α1<1·2%，其余為輔料。
[0009] 更進(jìn)一步地，上述硅鍶的重量百分比為Si : 68-75 %，Sr: 0.8-1.5 %，Ca:彡1.0 %， A1 彡 1.0%，8&:1.0-3.0%，其余為輔料。
[0010]更進(jìn)一步地，上述孕育劑中碳化硅的重量份數(shù)為0.49,錫的重量份數(shù)為0.025,銻 的重量份數(shù)為〇. 025，硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.4，硅鍶的重量份數(shù)為0.07。
[0011]更進(jìn)一步地，上述孕育劑中碳化硅的重量份數(shù)為0.51，錫的重量份數(shù)為0.035,銻 的重量份數(shù)為〇. 035，硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.5，硅鍶的重量份數(shù)為0.09。
[0012]更進(jìn)一步地，上述孕育劑中碳化硅的重量份數(shù)0.5,錫的重量份數(shù)為0.03,銻的重 量份數(shù)為〇. 03，硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.45，硅鍶的重量份數(shù)為0.08。該孕育劑加 入重量份數(shù)為98.91的鐵水中。
[0013] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種提升珠光體的方法，其具體包括以下的步驟：
[0014] 步驟一、將占鐵水重量份數(shù)0.5 ± 0.01 %的碳化硅加入鐵水表面，攪拌3 ± lmin;其 中鐵水溫度1450 ±50 °C。
[0015] 步驟二、在鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入錫、銻、硅錳鉻特種孕育劑，重量份數(shù)分別為0.03土 0.005%，0.03±0.005%，0.45±0.05%，沖入鐵水后，轉(zhuǎn)入澆注包。
[0016] 步驟三、在澆注時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，重量份數(shù)為0.08±0.01 %。
[0017]本發(fā)明還公開(kāi)了一種薄壁缸體，所述缸體的薄壁處的珠光體>95%。
[0018] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
[0019] SiC顆粒表面生成的Si〇2膜阻隔（或延緩了）碳、硅元素在熔液中的擴(kuò)散過(guò)程，防止 過(guò)快自身濃度勾化，減少石墨衰退，十分利于長(zhǎng)效孕育。碳化娃的加入增加石墨核心，促進(jìn) 形成A型石墨，減少或防止產(chǎn)生B型、E型和D型石墨，增加共晶團(tuán)數(shù)，得到細(xì)小的片狀石墨。硅 鍶孕育劑含有足量的硅，孕育作用強(qiáng)，小于2%的鍶對(duì)灰鐵改善石墨形態(tài)、提高斷面均勻性、 延長(zhǎng)孕育衰退等效果明顯。鍶與鋇同屬鹼土金屬，其長(zhǎng)效孕育作用基本一致。一般認(rèn)為：隨 共晶團(tuán)數(shù)增多，鑄鐵的縮松傾向增大，共晶團(tuán)數(shù)量減少，白口量會(huì)加大，但是，用鍶硅鐵孕 育，試驗(yàn)證明不明顯增加共晶團(tuán)數(shù)，卻有很強(qiáng)消除白口能力，在輔以強(qiáng)烈促進(jìn)珠光體生成合 金(錫、銻），穩(wěn)定保證薄壁處珠光體>95%。
[0020] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足采用了特定的材料組合，并進(jìn)一步地對(duì)對(duì)孕育加入量、加入 順序進(jìn)行了改進(jìn)。使得保證薄壁件的孕育效果，穩(wěn)定保證薄壁處珠光體>95%，使缸體物理 性能得到有效提升。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的薄壁處在4 ± 1_的位置的珠光體照片。
[0022]圖2-圖5為采用本發(fā)明的孕育劑之后的珠光體照片;其中圖2中缸筒壁厚8.5mm;圖 3中油道壁壁厚3.9mm;圖4中曲軸腔壁厚4mm;圖5中軸座壁厚20mm。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0025] 本發(fā)明公開(kāi)了一種提升珠光體的孕育劑，其化學(xué)成分及其重量份數(shù)為:碳化硅的 重量份數(shù)為〇. 49-0.51，錫的重量份數(shù)為0.025-0.035，銻的重量份數(shù)為0.025-0.0.035，硅 錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.4-0.5，硅鍶的重量份數(shù)為0.07-0.09。
[0026] 硅錳鉻孕育劑可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他配比，更為優(yōu)選的方案是:硅錳鉻孕育 劑為特種孕育劑的重量百分比為Si : 65-70 %，Ba: 3-5 %，Cr: 2 · 5-3 · 5 %，Mn: 2 · 5-3 · 5 % ; A1 < 1.2 %，其余為輔料。比如輔料可以為鐵粉。
[0027] 硅鍶可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他配比，更為優(yōu)選的方案是:硅鍶的重量百分比為 Si :68-75%，Sr :0.8-1.5%，Ca:彡 1.0%，A1彡 1.0%，Ba:l.0-3.0%，其余為輔料。比如輔料 可以為鐵粉。
[0028]其中的一個(gè)實(shí)施例
[0029]孕育劑中碳化硅的重量份數(shù)為0.49,錫的重量份數(shù)為0.025,銻的重量份數(shù)為 0.025，硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.4，硅鍶的重量份數(shù)為0.07。該孕育劑加入重量份 數(shù)為98.99的鐵水中。
[0030]其中的一個(gè)實(shí)施例
[0031]孕育劑中碳化硅的重量份數(shù)為0.51，錫的重量份數(shù)為0.035,銻的重量份數(shù)為 0.035，硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.5，硅鍶的重量份數(shù)為0.09。該孕育劑加入重量份 數(shù)為98.83的鐵水中。
[0032]其中的一個(gè)實(shí)施例
[0033]孕育劑中碳化硅的重量份數(shù)0.5，錫的重量份數(shù)為0.03，銻的重量份數(shù)為0.03，硅 錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為0.45,硅鍶的重量份數(shù)為0.08。該孕育劑加入重量份數(shù)為 98.91的鐵水中。
[0034]本發(fā)明還公開(kāi)了一種使用上述孕育劑提升珠光體的方法，其具體包括以下的步 驟：
[0035]步驟一、將占鐵水重量份數(shù)0.5±0.01 %的碳化硅加入鐵水表面，攪拌3 ± lmin;其 中鐵水溫度1450 ±50 °C。
[0036]步驟二、在鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入錫、銻、硅錳鉻特種孕育劑，重量份數(shù)分別為0.03 土 0.005%，0.03±0.005%，0.45±0.05%，沖入鐵水后，轉(zhuǎn)入澆注包。
[0037] 步驟三、在澆注時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，重量份數(shù)為0.08±0.01 %。
[0038]其中的一個(gè)實(shí)施例
[0039]步驟S11、將占鐵水重量份數(shù)0.49 %的碳化硅加入鐵水表面，攪拌3分鐘；其中鐵 水溫度為1400攝氏度；
[0040]步驟S12、在鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入錫、銻、硅錳鉻特種孕育劑，重量份數(shù)分別為 0.025%，0·025%，0·4%，沖入鐵水后，轉(zhuǎn)入澆注包。
[0041 ]步驟S13、在澆注時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，重量份數(shù)為0.07 %。
[0042] 本實(shí)施例中：鐵水的重量份數(shù)為98.99%。
[0043]其中的一個(gè)實(shí)施例
[0044] 步驟SI 1、將占鐵水重量份數(shù)0.51 %的碳化硅加入鐵水表面，攪拌4分鐘;其中鐵水 溫度為1500攝氏度；
[0045] 步驟S12、在鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入錫、銻、硅錳鉻特種孕育劑，重量份數(shù)分別為 0.035%，0·035%，0·5%，沖入鐵水后，轉(zhuǎn)入澆注包。
[0046] 步驟S13、在澆注時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，重量份數(shù)為0.09%。
[0047] 本實(shí)施例中：鐵水的重量份數(shù)為98.83 %。
[0048] 其中的一個(gè)實(shí)施例
[0049] 步驟SI 1、將占鐵水重量份數(shù)0.50 %的碳化硅加入鐵水表面，攪拌2分鐘;其中鐵水 溫度為1450攝氏度；
[0050] 步驟S12、在鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入錫、銻、硅錳鉻特種孕育劑，重量份數(shù)分別為 0.03%，0.03%，0.45%，沖入鐵水后，轉(zhuǎn)入澆注包。
[00511步驟S13、在澆注時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，重量份數(shù)為0.08%。
[0052] 本實(shí)施例中：鐵水的重量份數(shù)為98.91 %。
[0053]本發(fā)明還公開(kāi)了一種薄壁缸體，所述缸體的薄壁處的珠光體>95%。
[0054]下面以具體的應(yīng)用場(chǎng)景為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0055] 1噸的爐的孕育配方：
[0056] 熔煉爐：1.0噸中頻爐；
[0057] 步驟1、將(0.5±0.01%) 5Kg碳化硅加入鐵水表面，要求鐵水溫度1450 ± 50 °C。加 入量0.5±0.01%，攪拌處理時(shí)間3±1111；[11
[0058]步驟2、在轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入孕育劑包，單包出鐵水量60Kg，包內(nèi)孕育加入比例：
[0059] (0.03±0.005%錫)+ (0.03±0.05%銻)+ (0.45±0.05%)硅錳鉻特種孕育劑
[0060] 即：18g錫+18g銻+270g硅錳鉻特種孕育劑
[00611 步驟3、在澆注的同時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，使用量0.08±0.01 % (48g)
[0062]以下為該試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果
[0064] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的薄壁處在4 ± 1mm的位置的珠光體照片。與其他急冷位置的金 相結(jié)構(gòu)相比較差，尤其是石墨形態(tài)以及珠光體含量。從圖1可以看，珠光體為40-50%之間。
[0065] 圖2-圖5為采用本發(fā)明的孕育劑或者孕育方法之后的珠光體照片。圖2中缸筒壁厚 8.5mm，石墨等級(jí):4-5,石墨形態(tài):AB，珠光體:95%以上。圖3中油道壁壁厚3.9mm，石墨等級(jí)： 5;石墨形態(tài)：AB;珠光體:95%以上，圖4中曲軸腔壁厚4mm;石墨等級(jí):5;石墨形態(tài):AB;珠光 體:95%以上，圖5中軸座壁厚20mm;石墨等級(jí):5;石墨形態(tài):AB;珠光體:95%以上。
[0066] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提升珠光體的孕育劑，其特征在于化學(xué)成分及其重量份數(shù)為:碳化硅的重量份 數(shù)為0.49-0.51，錫的重量份數(shù)為0.025-0.035，銻的重量份數(shù)為0.025-0.0.035，硅錳鉻特 種孕育劑的重量份數(shù)為〇. 4-0.5，硅鍶的重量份數(shù)為0.07-0.09。2. 如權(quán)利要求1所述的提升珠光體的孕育劑，其特征在于所述硅錳鉻特種孕育劑的重 量百分比為Si :65-70%，Ba:3-5%，Cr :2.5-3.5%，Μη:2· 5-3.5% ;Α1<1· 2%，其余為輔料。3. 如權(quán)利要求1所述的提升珠光體的孕育劑，其特征在于所述硅鍶的重量百分比為Si: 68-75%，Sr :0.8-1.5%，Ca:彡1.0%，A1 彡1.0%，Ba:l.0-3.0%，其余為輔料。4. 如權(quán)利要求1所述的提升珠光體的孕育劑，其特征在于所述孕育劑中碳化硅的重量 份數(shù)為0.49，錫的重量份數(shù)為0.025，銻的重量份數(shù)為0.025，硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù) 為0.4，硅鍶的重量份數(shù)為0.07。5. 如權(quán)利要求1所述的提升珠光體的孕育劑，其特征在于所述孕育劑中碳化硅的重量 份數(shù)為0.51，錫的重量份數(shù)為0.035，銻的重量份數(shù)為0.035，硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù) 為0.5，硅鍶的重量份數(shù)為0.09。6. 如權(quán)利要求1所述的提升珠光體的孕育劑，其特征在于所述孕育劑中碳化硅的重量 份數(shù)0.5,錫的重量份數(shù)為0.03,銻的重量份數(shù)為0.03,硅錳鉻特種孕育劑的重量份數(shù)為 0.45，硅鍶的重量份數(shù)為0.08。7. -種提升珠光體的方法，其具體包括以下的步驟： 步驟一、將占鐵水重量份數(shù)〇. 5 ± 0.01 %的碳化硅加入鐵水表面，攪拌3 ± lmin;其中鐵 水溫度為1450 ±50 °C; 步驟二、在鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)包內(nèi)加入錫、銻、硅錳鉻特種孕育劑，重量份數(shù)分別為0.03 ± 0.005%，0.03±0.005%，0.45±0.05%，沖入鐵水后，轉(zhuǎn)入澆注包； 步驟三、在澆注時(shí)全程采用硅鍶隨流孕育，重量份數(shù)為0.08±0.01 %。8. -種薄壁缸體，其特征在于所述缸體的薄壁處的珠光體>95 %。
【文檔編號(hào)】F02F1/18GK106077529SQ201610522151
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】袁江, 黃勇
【申請(qǐng)人】成都桐林鑄造實(shí)業(yè)有限公司