[发明专利]一种灰铁材质及其制备工艺及使用该材质的压盘

说明书

技术领域

本发明涉及黑金属材质技术领域，具体涉及一种灰铁材质及其制备工艺及使用该材质的压盘。

背景技术

对于手动挡的车型而言，离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断和连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们最频繁使用的部件之一。所谓离合器，顾名思义就是利用“离”与“合”来传递适量的动力，它由摩擦片，弹簧片，压盘以及动力输出轴组成，布置在发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴。

离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动，以及踩下离合器的不连动。

当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。

当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。

最后一种，也就是离合器的半连动状态。此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，所以压盘是汽车离合器中的重要构建。

对于灰铁材质的压盘来说，其具有的抗拉强度、强度和耐磨性主要取决于灰铁材质的基体，而灰铸铁中石墨呈片状，片状石墨的强度、塑性、韧性几乎为零，存在石墨地方就相当于存在孔洞、微裂纹，它不仅破坏了基体的连续性，减少了基体受力有效面积，而且在石墨片尖端处形成应力集中，使材料形成脆性断裂。石墨片的数量越多，尺寸越粗大，分布越不均匀，铸铁的抗拉强度和塑性就越低，其中C型石墨对基体的割裂作用最大，其次是D+E型石墨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的灰铁材质及该灰铁材质的制备工艺，从而使使用该灰铁材质的压盘在离合器中具有良好的使用性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：获得A型石墨，消除灰铁中C型石墨的存在，尽量降低D+E型石墨的含量，具体是通过控制各元素的组份配比和铸件凝固过程条件来得到符合技术要求的灰铁材质。

本发明的灰铁材质，其合金组分按重量百分比配比为：

C：3.27％～3.33％

Si：2％～2.2％

Mn：0.7％～0.75％

P≤0.06％

S：0.08％～0.12％

Cu：0.48％～0.52％

Sn≤0.03％；余量为Fe。

本发明的灰铁材质的制备工艺为：

1、炉料配比

按重量百分比配比，15-25％铸造生铁，5-10％废钢，65-77％灰铁回炉料；

2、熔炼

顺序加入废钢、铸造生铁、灰铁回炉料；熔炼温度1450-1550℃；熔炼时，当原料熔化为液态铁液时采用占铁水重量百分比0.01-0.03％的覆盖剂覆盖；

3、调质

加入占铁水重量百分比0.12％～0.25％的Mn、0.48％～0.52％的Cu、0.04％～0.06％的S、0.02-0.03％的Sn；

4、转运包

转运包必须是热包，加入硅钡孕育剂，其用量占铁水重量百分比为0.1-0.3％；再次采用占铁水重量百分比0.1-0.2％覆盖剂覆盖液态铁液；

5、浇注成型

浇注成型时，再次添加硅钡孕育剂，其用量占铁水重量百分比为0.1-0.3％；温度控制为1360-1430℃；要求每500-600公斤铁水在7分钟内浇注完毕，且每包的浇注时间≤7分钟。

进一步，所述灰铁回炉料为采用灰铁250和/或灰铁200。

进一步，转运包步骤，加入的硅钡孕育剂的粒度为3-5mm。

进一步，浇注步骤，加入的硅钡孕育剂的粒度为1-3mm。

本发明所述的覆盖剂、硅钡孕育剂均从市场上直接购得。

一种上述灰铁材质构成的压盘。

一种经上述制备工艺制备的灰铁材质构成的压盘。

上述工艺，使铸造铁水无氧化，减少E型石墨的产生。