[发明专利]制动盘灰口铸铁材质的铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造工艺，特别是一种制动盘灰口铸铁材质的铸造工艺。

背景技术

制动盘广泛应用于各种车辆的制动系统中，它的结构特点是轻薄，而且厚薄不等。现有制动盘的铸件毛坏在浇注过程中易产生疏松、气孔、变形的现象，特别是在制动盘转角90°处内部组织大面积的出现疏松、气孔的现象尤其严重，生产出来的产品合格率仅在40%左右，直接严重的影响了生产，提高了生产成本，同时也影响企业的经济效益。因此，现有制动盘铸件的生产厂家反复使用常规的高强度铸件工艺来解决该问题，但均没有取得较好的效果。   

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种反常规的制动盘灰口铸铁材质的铸造工艺，以解决上述的制动盘铸件易出现疏松、气孔、变形等现象的不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种制动盘灰口铸铁材质的铸造工艺，该工艺包括以下步骤：

A、配料：采用焦碳、铸造生铁、回炉铁、低碳废钢、锰硅铜合金材料为原材料，按质量百分比为：碳3.8～4.2％、硅3.0～3.4％、锰0.8～1.2％、铜≤0.6％、磷0.07～0.15％、硫≤0.1％、低碳废钢45～55％、铁余量进行配料；

B、熔炼：将原材料投入熔炉中进行熔炼，熔炼工艺如下：

B.1、点火；

B.2、投料：依次将焦碳、铸造生铁、回炉铁、低碳废钢、锰硅铜合金材料投入熔炉中；

B.3、加热：加热熔炉，使熔炉内的原材料全部熔为铁水溶液；

B.4、炉前快速分析：将熔炉的温度升至1400℃～1460℃，取铁水溶液试样做炉前快速分析；

B.5、成分调整：根据分析后的结果按制动盘灰口铸铁材质的成分进行炉前化学成分的调整，所述的制动盘灰口铸铁材质的成分按质量百分比如下：

碳：3.20～3.42％，硅：2.0～2.4％，锰：0.71～0.75％，铜≤0.1％，磷≤0.1％，硫0.72～0.91％，余量为铁；

B.6、出炉：将熔炉的温度升至1480℃～1500℃高温，出炉；

C、浇注：在温度为1460℃～1480℃时开始浇注，浇注时间不超过8分钟；

D、制得制动盘灰口铸铁材质，该制动盘灰口铸铁材质的成分按质量百分比为：

碳：3.20～3.42％，硅：2.0～2.4％，锰：0.71～0.75％，铜≤0.1％，磷≤0.1％，硫：0.72～0.91％，余量为铁。

   本发明的进一步技术方案是：所述步骤B的B.4炉前快速分析工序中，具体步骤如下：

   B.4.1、将熔炉的温度升至1400℃～1460℃，取铁水溶液试样做炉前快速分析，检验碳和硅的化学成分；

   B.4.2、再取适量的铁水溶液试样浇注于光谱试样模中，铁水溶液试样经过在光谱试样模中激冷，得到全白口的分析试样，通过光谱仪进行成分分析，得到结果后，以便再进一步调整铁水溶液的化学成分。

 本发明的再进一步技术方案是：所述的熔炉为冲天高炉。

 本发明的更进一步技术方案是：所述制得的制动盘灰口铸铁材质的组织特征为：珠光体90％～95％+石墨（A3～5）+少量铁素体；其机械性能特征为：抗拉强度≥255N/mm²，硬度≥187HB。

由于采用上述技术方案，本发明之制动盘灰口铸铁材质的铸造工艺与现有技术相比，具有以下有益效果：

    1、可避免毛坯内部组织出现疏松、气孔等现象：

由于本发明根据制动盘轻薄且厚薄不等的结构特点，大胆创新，在熔炼工艺中使用反常规的方法，即是采用高废钢比45～55％、高硅碳比0.8：1.1％、高温熔炼1480～1500℃的“三高”方法进行熔炼，使铸件的石墨大小随着高废钢比、高硅碳比以及高温熔炼出现了细化，珠光体达到90％～95％，珠光体共晶团较为细化，从而使铸件内部组织的内外厚薄晶粒细化均匀，大大改善了产品的质量，避免了毛坯内部组织出现疏松、气孔等现象，达到了产品的质量要求。

2、大大提高了产品的合格率：

由于本发明通过“三高”的熔炼方法可使铸件内部组织的内外厚薄晶粒细化均匀，减少了内应力，解决了变形问题，将产品合格率提高到95%以上，达到了用常规工艺熔炼不可能达到的产品合格率，大大提高了产品的合格率。

2、降低了生产成本，提高了经济效益：

    由于本发明减少了废品率，减少了生产资料的物耗，降低了生产成本，从而可提高经济效益，加快企业的发展，为汽车工业的生产奉献一份力量。