專利名稱：運用鑄造余熱正火得到高牌號球墨鑄鐵曲軸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到球墨鑄鐵曲軸的生產(chǎn)方法，特別涉及到高牌號球墨鑄鐵曲軸生產(chǎn)方 法領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的鑄態(tài)球墨鑄鐵技術(shù)中，主要是通過控制鑄件冷卻速度，加入合金元素， 調(diào)整化學(xué)成分，采用復(fù)合孕育等措施，使鑄件鑄態(tài)達(dá)到技術(shù)條件規(guī)定的金相組織和機械 性能，從而取消正火或退火等熱處理工序，穩(wěn)定生產(chǎn)的球鐵牌號為QT400-15，QT450-10, QT500-7, QT600-3, QT700-2，所得到的球墨鑄鐵材料牌號一般低于QT800-2，該技術(shù)不能在 高牌號球墨鑄鐵曲軸領(lǐng)域中應(yīng)用。趙黎甲、謝小平等在《鑄造技術(shù)》2003年第24卷第04期發(fā)表的《余熱正火生產(chǎn)曲軸 工藝實踐》中還提出用復(fù)合合金化法進(jìn)行生產(chǎn)，保證Cu含量> 0. 5%，在鑄件冷卻至850°C 時開箱，并快速震掉曲軸表面的型砂，立即進(jìn)行吹風(fēng)噴霧強制均勻冷卻，再用電爐回火達(dá)到 了降低曲軸中其它合金元素的量，提高了曲軸的綜合機械性能，降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出高 強度珠光體曲軸的目的。但該技術(shù)有如下缺陷1、開箱溫度850°C，在實際開箱時很難精確 控制，在大生產(chǎn)中不實際；2、由于Cu價逐年攀升，加Cu所增加的成本部分抵消了其省卻電 爐加熱正火的產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益；3、“快速震掉曲軸表面的型砂”無此必要，此過程降低了強 制冷卻開始時的曲軸溫度，不利于提高珠光體含量和綜合機械性能，而在生產(chǎn)實際中，曲軸 表面造型用砂(除粘砂外)在開箱脫模的過程中絕大多數(shù)已經(jīng)脫落，局部粘砂對鑄件快速 冷卻的實際影響很??；4、余熱正火后性能未達(dá)標(biāo)，還需增加回火工序改善塑性，說明此技術(shù) 沒有達(dá)到高牌號球鐵曲軸的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種運用鑄造余熱正火得到高牌號球墨鑄鐵曲軸的方法， 該方法利用鑄件在型腔里凝固后鑄件在共析線以上的溫度，輔以調(diào)節(jié)珠光體穩(wěn)定元素Mn 的含量來獲得過去通過電爐重新對鑄件加熱正火來提高鑄件機械性能的同等效果，從而省 去重新加熱正火的工序，減少能源消耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的技術(shù)方案為球墨鑄鐵熔煉工藝熔煉鐵液中C、Si、Mn、P、S五大元素質(zhì)量百分比如下 鐵水溫度控制在1460°C-1480°C之間，澆注時鐵水溫度應(yīng)高于1360°C。澆注后開箱要求如下當(dāng)鐵模覆砂生產(chǎn)線是三班連續(xù)生產(chǎn)，即澆注的鐵模是熱鐵型時，澆注結(jié)束后13分 鐘到16分鐘開箱，曲軸利用自身重力脫模。當(dāng)鐵模覆砂線是間斷生產(chǎn)或更換生產(chǎn)品種，即澆注的是冷鐵型時，澆注結(jié)束后12 分鐘到15分鐘開箱，曲軸利用自身重力脫模，此時曲軸表面溫度在910°C -840°C之間。當(dāng)鐵模覆砂生產(chǎn)線上有多箱鐵型被澆注，所有鐵型開箱時間都必須控制在該型澆 注結(jié)束起熱箱13 16分鐘，冷箱12 15分鐘。鑄件從開箱到脫?？刂圃?分鐘左右，避免鑄件熱量損失。開箱脫模的鑄件，迅速送到噴霧區(qū)進(jìn)行噴霧冷卻，轉(zhuǎn)運時間必須控制在1分鐘之 內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點如下1、合金化(促進(jìn)生成珠光體)工藝不加入價格昂貴的Cu，降低了生產(chǎn)成本。2、勿需對現(xiàn)有鐵模覆砂線進(jìn)行投入性改造，僅需就近添置一臺軸流式風(fēng)機，接上 自來水即可實施本發(fā)明，體現(xiàn)出投入少，見效快的優(yōu)點。3、本發(fā)明擴(kuò)寬了余熱正火開箱時對鑄件允許的溫度范圍，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠 性。4、本發(fā)明將開箱時對鑄件允許的溫度范圍轉(zhuǎn)化成開箱時間，增強了工藝的可操作 性，便于在大生產(chǎn)中推廣運用。5、本發(fā)明在運用時操作簡單，無需刻意去掉鑄件表面造型殘留砂。6、本發(fā)明取得的球墨鑄鐵機械性能高于QT800-2國家標(biāo)準(zhǔn)，延伸率最低時在4%， 脆性小，勿需回火，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例一YTR4105 曲軸材質(zhì)要求QT800_2，硬度要求HB 240-320。材料化學(xué)成分球化處理前 球化處理后
4 鐵水出爐溫度1479 V ；鑄件澆注溫度1379°C ；鑄件澆注結(jié)束到開箱開始間隔時間12分鐘2秒；開箱時鑄件表面溫度894°C ；環(huán)境溫度20°C ；開始噴霧冷卻時鑄件表面溫度849°C ；噴霧風(fēng)機型號軸流式降溫風(fēng)機；功率2·2-2. 8Kwh ；轉(zhuǎn)速2900 轉(zhuǎn) /min ；風(fēng)機口徑:600mm噴霧冷卻持續(xù)時間15分鐘；本體取樣，一件產(chǎn)品上取樣兩處，檢驗金相組織和機械性能結(jié)果如下表金相組織 機械性能 實施例二YTR4105 曲軸材質(zhì)要求QT800_2，硬度HB 240-320 ；材料化學(xué)成分球化處理前 球化處理后 鐵水出爐溫度1480 V ；鑄件澆注溫度1386 °C ；鑄件澆注結(jié)束到開箱開始間隔時間12分鐘49秒；開箱時鑄件表面溫度905°C ；當(dāng)時環(huán)境溫度31°C ；開始噴霧冷卻時鑄件表面溫度890°C ；噴霧風(fēng)機型號軸流式降溫風(fēng)機；功率2·2-2. 8Kwh ；轉(zhuǎn)速2900 轉(zhuǎn) /min ；風(fēng)機口徑:600mm ；噴霧冷卻持續(xù)時間15分鐘；本體取樣，一件產(chǎn)品上取樣兩處，檢驗金相組織和機械性能結(jié)果如下表金相組織 機械性能
權(quán)利要求
運用鑄造余熱正火得到高牌號球墨鑄鐵曲軸的方法，其特征在于球墨鑄鐵熔煉工藝熔煉鐵液中C、Si、Mn、P、S五大元素質(zhì)量百分比如下鐵水溫度控制在1460℃ 1480℃之間，澆注時鐵水溫度應(yīng)高于1360℃。澆注后開箱要求如下當(dāng)鐵模覆砂生產(chǎn)線是三班連續(xù)生產(chǎn)，即澆注的鐵模是熱鐵型時，澆注結(jié)束后13～16分鐘開箱，曲軸利用自身重力脫模；當(dāng)鐵模覆砂線是間斷生產(chǎn)或更換生產(chǎn)品種，即澆注的是冷鐵型時，澆注結(jié)束后12～15分鐘開箱，曲軸利用自身重力脫模，此時曲軸表面溫度在910℃ 840℃之間；當(dāng)鐵模覆砂生產(chǎn)線上有多箱鐵型被澆注，所有鐵型開箱時間都必須控制在該型澆注結(jié)束起熱箱13～16分鐘，冷箱12～15分鐘。
全文摘要
一種運用鑄造余熱正火得到高牌號球墨鑄鐵曲軸的方法，該方法利用鑄件在型腔里凝固后鑄件在共析線以上的溫度，輔以調(diào)節(jié)珠光體穩(wěn)定元素Mn的含量來獲得過去只能通過電爐重新對鑄件加熱正火來提高鑄件機械性能的同等效果，擴(kuò)大了鑄件開箱時的溫度范圍，增加了大生產(chǎn)中的實際操作性。本發(fā)明取得的球墨鑄鐵機械性能高于QT800-2國家標(biāo)準(zhǔn)，延伸率最低時在4％，脆性小，勿需回火，且不加入價格昂貴的Cu，降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
文檔編號C21D5/00GK101921946SQ20101025764
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者徐陽, 王寶文, 王錦焱, 蔣在春 申請人:荊州環(huán)宇汽車零部件有限公司