[发明专利]离心铸造薄壁干式缸套专用孕育剂

说明书

技术领域

本发明属于铸造熔炼铁水孕育处理技术领域，尤其是指一种铸造内燃机气缸套毛坯的一种新的孕育剂。

背景技术

气缸套是位于内燃机中的关键零部件，它的质量状况很大程度上决定了内燃机的大修期。在气缸套的众多种类中，铸铁缸套的使用量还是最大的。铸铁缸套按结构分为厚壁湿式缸套和薄壁干式缸套，厚壁湿式缸套壁厚一般大于5mm，内燃机工作时缸套外壁需冷却液冷却。薄壁干式缸套壁厚一般2mm左右，内燃机工作时缸套外壁不需冷却液冷却。铸铁缸套铸造工艺有离心铸造、覆膜砂成型铸造、消失模铸造等，离心铸造生产效率高、工艺简单、质量可靠，成本较低，所以仍是目前国内外铸造缸套的主要生产工艺。

离心铸造的缸套毛坯的工艺中，铸造用的模具是铸铁型，铁水浇入模具后，浇注机带动模具高速旋转，并且用冷却水对模具冷却。因此，与砂型铸造相比，离心铸造工艺存在冷却速度快的优点，离心铸造的缸套组织细密，硬度较高。离心浇注的缸套毛坯组织中，片状石墨形态主要有A、B、D等形态，并且石墨形态容易出现D型石墨。有些薄壁干式缸套限制D型石墨量，D型石墨超过一定量时缸套就需报废。为了解决缸套铸造毛坯中出现过多的D型石墨，离心铸造缸套毛坯工艺普遍一般都是采用硅铁或硅钡铁孕育处理的工艺。

但是，硅铁或硅钡孕育剂孕育的铁水，缸套组织石墨形态并不十分好，D型石墨总占一定的比例，缸套组织石墨一般为A+D型，当缸套组织D型石墨过多时，缸套的韧性变差，缸套在使用过程中会由于D型石墨的存在而引起缸套掉肩，造成发动机事故。并且硅铁或硅钡孕育剂中含硅量很高，对铁水增硅明显，而缸套行业需要回用大量的铁屑等低成本材料。使用高硅含量的硅铁或硅钡，在一定程度上，限制了低成本铁屑的使用量，提高了缸套铸造生产成本。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种高孕育效果的低硅孕育剂。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种离心铸造薄壁干式缸套专用孕育剂，所述孕育剂按照质量百分含量计算的化学组分为，Si：45%-50%，C：20%-25%，Ba：3.5%-5%，Ca：0.8%-1.5%，Al：0.5%-1%，余量为Fe；所述C为高纯晶体石墨。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：

本发明孕育剂为硅钡合金与高纯晶体石墨的混合物，在保持缸套断面均匀性的基础上，晶体石墨进入高温铁水后，形成弥散的质点，起到外来核心的作用，孕育剂能够强烈促进缸套铸造时的石墨化，大大改善了缸套铸造毛坯的石墨形态，使石墨形态由A+D型，稳定转变为A型。由于缸套石墨形态的转变，缸套的韧性得到大大的改善。由于本发明的孕育剂含硅量比硅钡或硅铁的含硅量低30%，孕育增硅减少0.1-0.2%，回炉铁屑的配入比例可以提高10-20%。每多用一吨铁屑，可以降低成本1500元。以年产400万只毛坯，熔化吨位4万吨，可以多用铁屑6000吨，降低成本900万元。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明的离心铸造薄壁干式缸套专用孕育剂的化学成分为包括45%-50%的Si，20%-25%的高纯晶体石墨，3.5%-5%的Ba，0.8%-1.5%的Ca，0.5%-1%的Al，余量为Fe。其中Si和 Ba是通过预先定制的硅钡合金颗粒的成分提供。

实施例1

本实施例的孕育剂的化学成分为是Si：450克，C：200克，Ba：35克，Ca：8克，Al：5克，Fe：302克。按照质量百分含量计算时，Si为45%，C为20%，Ba为3.5%，Ca为0.8%，Al为0.5%，Fe为30.2%。

在制造孕育剂时是将上述成分的物料经粉碎、混合、造粒等工序制成孕育剂。即把预先定制的硅钡合金颗粒与微硫高准晶体石墨粒及其它物料按比例放入WZL型无重力混合机中，混合时间为3到5分钟，抽样检查成分合格后，存放做到防潮处备用即可。

下面是化验所得的生产中经常用到的几种成分的孕育剂的化学成分列表，表中化学成分的计量单位为质量百分含量。