[发明专利]一种球铁曲轴铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金和铸铁合金领域，具体地说是一种球铁曲轴铸造工艺。其主要用于解决球铁曲轴缩松问题。

背景技术

我们知道，曲轴是重要的机器零件之一，其结构和受力复杂，工作负荷大，对内部冶金材料和铸造质量以及成型精度要求都很高。曲轴缩松问题严重影响了其内在质量，使得内燃机在高速运转过程中出现断轴，造成巨大的经济和安全隐患。曲轴的缩松主要包括宏观缩松和显微缩松。传统的控制曲轴宏观缩松方式主要是采用大冒口进行补缩，同时辅助使用大量冷铁加快铁水冷凝速度来解决铸件的缩松问题。显微缩松的控制方式通常的做法是在不产生石墨漂浮的前提下提高铁水的计算碳当量CE₂：铁水中的碳加三分之一的硅和磷[C+1/3(Si+P)]，并使其控制在4.6-4.7％。这些做法对曲轴的缩松问题有一定的抑制作用，但效果时好时坏，并且浪费了大量的铁水以及冷铁，增加了曲轴的生产成本。

近几年来随着国内铁矿石需求的剧增，铁矿粉供不应求，生铁厂所用矿粉更是来自“五湖四海”，造成生铁中微量元素呈多样化。生铁中微量元素的多样化与多变性导致在碳当量等工艺参数相同的情况下，不同的炉料配比，出现缩松的比例相差很大。因此，人们一直期望解决计算碳当量与铁水固有共晶点的差异，防止了因炉料配比不同而导致的铸件缩松缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术的不足，提供一种具有优异的综合性能，不会导致的铸件缩松的球铁曲轴铸造工艺。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种球铁曲轴铸造工艺，包括混砂、造型、炉料熔炼、出铁球化孕育处理、浇注、冷却、开箱、铸件清理，炉料熔炼包括配置炉料和熔炼，其特征是：熔炼过程铁水中实际碳当量CE₁为4.38-4.48。

本发明通过对铁水实际碳当量CE₁的控制，CE₁是铁水所有元素对共晶点的影响，防止曲轴缩松。对照现有技术，本发明其在继承传统球铁曲轴的优点下，工艺成熟，生产成本低，生产效率大大提高，通过金相检验曲轴内在组织质量有了很大的提高，解决了因材料配比不同而导致的铸件缩松问题。经一年多的生产统计表明，由于缩松产生的废品，从用该技术前1.44％降低到用该技术后的0.19％，很好地解决曲轴铸造缩松问题。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的描述。

一种球铁曲轴铸造工艺，包括混砂、造型、炉料熔炼、出铁球化孕育处理、浇注、冷却、开箱、铸件清理等，炉料熔炼包括配置炉料和熔炼，熔炼采用中频感应电炉熔炼。出铁球化孕育处理包括球化处理和硅钡一次孕育处理；在浇注时进行第二次硫氧孕育剂随流孕育。上述步骤属于已有技术，不详述。

本发明熔炼过程铁水中实际碳当量CE₁为4.38-4.48。